מקור: מעבדות של מרגרט וורקמן וקימברלי פריי - אוניברסיטת דפול
ניתוח אלמנטרי היא שיטה המשמשת לקביעת הרכב אלמנטרי של חומר. בדגימות סביבתיות כגון קרקעות, מדענים מתעניינים במיוחד בכמויות של שני אלמנטים חשובים מבחינה אקולוגית, חנקן ופחמן. ניתוח אלמנטרי על ידי טכניקת בעירת הבזק עובד על ידי חמצון המדגם עם זרז באמצעות בעירה בתא בטמפרטורה גבוהה. מוצרי הבעירה מצטמצמים לאחר מכן ל- N2 ו- CO2 ומזוהים באמצעות גלאי מוליכות תרמית.
שלא כמו שיטות אחרות לקביעת חנקן כוללת (שיטת Kjeldahl) וקביעת פחמן מוחלטת (שיטות ווקלי-שחור, היינס או לקו), טכניקת בעירת הבזק אינה משתמשת בכימיקלים רעילים ולכן היא הרבה יותר בטוחה לשימוש.
וידאו זה ידגים ניתוח אלמנטרי מבוסס בעירה באמצעות מכשיר פלאש EA 1112 מ תרמו פישר מדעי.
דגימות הקרקע ממוקמות בדיסק פח ונזרקות לתוך כור החמצון באמצעות דגימת רכב שם היא נשרפת בסביבת חמצן במחיר של יותר מ -900 מעלות צלזיוס בנוכחות זרז חמצון. הפחמן במדגם מומר לפחמן דו חמצני והחנקן מומר לגז חנקן וכמה תחמוצות חנקן.
C + O2 → CO2
4 N + x O2 → N2 + 2 NOX
גז הליום נושא את המוצרים האלה לתוך צינור תגובה שני מלא נחושת המפחיתה את תחמוצות החנקן לגז חנקן ומסירה חמצן עודף. זה הושלם ב 680 °C (50 °F).
NOx + Cu → N2 + קואו
O2 + קו → קואו
זרם הגז זורם דרך מסנן מלא בכלורוט מגנזיום כדי להסיר כל אדי מים לפני שהזרם מגיע לעמוד הכרומטוגרפיה של הגז.
ה- N2 ייצא תחילה מעמודת כרומטוגרפיה של הגז בסביבות 110 s, ולאחר מכן ה- CO2 ייצא בסביבות 190 s. באמצעות עקומה סטנדרטית שנוצרה באמצעות חומצה אספרטית, ניתן לקבוע את %N ו- %C בדגימת הקרקע.
1. הכנת דגימות קרקע
2. הגדרת הפרמטרים של המכשיר
3. יצירת עקומה סטנדרטית
4. טעינת הדגימה האוטומטית בדגימות קרקע
5. הפעלת הדגימות
איור 1. פלאש EA 1112 פרמטרים הגדרת מסך 1.
איור 2. פלאש EA 1112 פרמטרים הגדרת מסך 2.
איור 3. פלאש EA 1112 פרמטרים הגדרת מסך 3.
איור 4. הסרת דיסק פח עם מלקחיים.
איור 5. דיסק הפח יצוק לצורת באמצעות מכשיר האיטום.
איור 6. חבילת הפח מונחת בדגימה האוטומטית.
כרומטוגרמה עבור כל דגימה מיוצרת המציגה את כמות החנקן והפחמן במדגם (איור 7).
האזורים שמתחת לעקומה בכל אחת מהפסגות בכרומטוגרמה לדוגמה משווים לעקומות הסטנדרטיות (איורים 8 ו -9), וכמות החנקן והפחמן במדגם מחושבת. בהתבסס על המשקל של המדגם המקורי, %N ו- %C מחושבים (איור 10).
אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 7. כרומטוגרמה המציגה פסגות חנקן ופחמן.
איור 8. עקומה סטנדרטית לבדיקה עבור חנקן.
איור 9. בדיקת עקומה סטנדרטית לפחמן.
איור 10. חישוב של %N ו- %C, בהתבסס על משקל המדגם המקורי.
יחס הפחמן לחנקן (C:N) בקרקע הוא יחס בין מסת הפחמן למסת החנקן בדגימת הקרקע. יחס C:N של אדמה וכל דבר לשים על הקרקע (כמו כיסוי שאריות יבול) יכול להשפיע על פירוק שאריות יבול ורכיבה על אופניים מזינים. למיקרואורגניזמים בקרקע יש יחס C:N של כ-8:1. כדי לשמור על יחס זה, הם חייבים לרכוש את הפחמן והחנקן שלהם מהסביבה. עם זאת, מכיוון שחלק מהפחמן שהמיקרואורגניזמים רוכשים חייב לשמש כמקור אנרגיה בנוסף למה שהוא צריך לתחזוקת הגוף, המיקרואורגניזמים דורשים יחס C:N של כ 24:1. אם המלטה של עלים או כיסוי קרקע ביחס C:N של גבוה מ 24:1 ממוקם על הקרקע (למשל .,סטובר תירס עם יחס C:N של 57:1), המיקרואורגניזמים יידרשו להשתמש בחנקן מהאדמה על מנת לפרק את חומר המלטה. התוצאה היא גירעון חנקן באדמה. אם המלטה עלים או כיסוי הקרקע עם יחס C:N של נמוך מ 24:1 ממוקם על הקרקע (למשל,חציר אספסת עם יחס C:N של 13:1), יהיה כמה חנקן שנותר לאחר פירוק של חומר המלטה, אשר ישוחרר לתוך הקרקע כמו חומרים מזינים.
ניתוח אלמנטרי לא רק יכול לשמש כדי לקבוע את יחס C:N של דגימות הקרקע, אבל יכול לשמש גם כדי לקבוע את יחס C:N בחומרים צמחיים, כגון עלי עץ ושאריות יבול. מידע זה חשוב לחקלאים על מנת לעזור להם להחליט באיזה סוג של כיסוי יבול להשתמש. יחס C:N של שאריות היבול שנוספו כדי לכסות את הקרקע משפיע על המהירות שבה השאריות יתפרקו. יש לכך השלכות על השאלה אם הקרקע מוגנת למשך הזמן הרצוי.
Skip to...
Videos from this collection:
Now Playing
Environmental Science
29.5K Views
Environmental Science
81.3K Views
Environmental Science
49.4K Views
Environmental Science
12.7K Views
Environmental Science
22.2K Views
Environmental Science
53.3K Views
Environmental Science
89.9K Views
Environmental Science
35.9K Views
Environmental Science
55.9K Views
Environmental Science
39.0K Views
Environmental Science
26.5K Views
Environmental Science
30.2K Views
Environmental Science
125.8K Views
Environmental Science
216.1K Views
Environmental Science
16.5K Views
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved