PrésentationAvec l'augmentation de la population mondiale, la pénurie alimentaire et le manque d'espace habitable sont deux problèmes majeurs. L'analyse du sol peut fournir une aide informative pour résoudre ces deux problèmes. Nous connaissons la capacité du sol à soutenir la croissance du grain grâce à la détermination des niveaux de nutriments dans le sol, tandis que la détermination de ses niveaux de contaminants permet de savoir si cette terre est habitable. Pour les activités de remise en état des terres et d'ingénierie environnementale, la pollution des sols causée par les composés hydrocarbonés est un grave problème. Analyse des gaz d'échappement, plus particulièrementTGA-IR, peut être utilisé pour analyser le degré de contamination par des composés hydrocarbonés dans le sol, la limite de mesure des substances extraites dans l'infrarouge moyen peut être atteinteppmNiveau.En ce qui concerne la détermination de la teneur en éléments nutritifs, la spectroscopie de réflexion diffuse dans le Proche et le moyen infrarouge a attiré l'attention, car cette méthode est plus avantageuse que les méthodes conventionnelles d'analyse du sol. Non seulement vous économisez du temps et des coûts, mais vous pouvez également compléter la configuration de l'acquisition massive de données dans les mesures du sol. Les propriétés physiques, chimiques et biologiques du sol peuvent être obtenues à partir d'une seule carte spectrale, et cette capacité à obtenir des informations ajoute à l'attrait de la technologie.

2 Contamination par des composés hydrocarbonés:Spectre infrarouge TGA - IRIl existe de nombreux cas de contamination par des produits à base de composés hydrocarbonés. Les fuites de carburant dans les réservoirs de stockage de carburant ou les lignes de transfert sont des exemples courants, ainsi que le ruissellement des eaux pluviales dans les zones de rinçage des véhicules, qui ne sont que deux exemples. La surveillance de la pollution des sols est donc importante en ce qui concerne la surveillance environnementale ou la remise en état des terres. Poids thermique-Infrarouge (TG-IR), la combinaison permet la caractérisation et la quantification des contaminants sans la préparation des échantillons. La concentration mixte dans l'échantillon de sol obtenu est d'environ10% dem/mCarburant diesel. Mettez17 mgL'échantillon de sol mis enPerkinElmer TGA 4000Dans le creuset, avec10 cmUne longue chambre à gazdu TL8000Poignée de ligne de transmissionTGAAvecPerkinElmerAssociation de spectromètre infrarouge (comme fig.2).

Image3 bisEst la courbe d'apesanteur de l'échantillon de sol montrant trois intervalles d'apesanteur clairement superposés. Dans700℃, il y a environ65% de résidus perdus à ce stade peuvent être considérés comme principalement organiques. Image3bEst le résultat d'un test infrarouge, cette figure montre une augmentation de la vapeur d'eau lorsque la température est nettement supérieure à la température ambiante, ce qui indique que le sol n'est pas complètement sec, ce qui correspond à une perte de masse au stade.Gram-SchmidtLe Yi - ème pic du thermogramme est approximativement230℃, qui correspond à l'apesanteur de la deuxième phase. L'analyse spectrale révèle qu'il s'agit de vapeur d'eau, de composés hydrocarbonés aliphatiques et de1745cm-1Mélange d'esters. Cela suggère que ce polluant est un carburant diesel avec une partie de biodiesel (esters méthyliques d'acides gras). Les données d'analyse thermique montrent à nouveau que cette zone de température a10% de perte de masse, ce qui est compatible avec les concentrations connues de diesel.

3 Contamination par des composés hydrocarbonés: infrarouge moyenSi la concentration de contamination est faible, la préparation de l'échantillon doit être effectuée. Après extraction par solvant, l'infrarouge moyen peut détecterppm（10-6) quantité de polluants. Il existe trois méthodes de spectroscopie infrarouge différentes pour mesurer les composés hydrocarbonés dans l'environnement (ces méthodes sont également couramment utilisées pour mesurer la quantité d'huile dans l'eau).

1) Utilisation de solvants entièrement halogénés (en raison deC-HMode télescopique sans absorption) dans lequel la substance apolaire est extraite et le spectre de l'échantillon est déterminé par un trajet optique de transmission relativement long. Cette méthode utilise un long trajet optique de transmission et une forteC-HLa liaison, donc la sensibilité, est élevée, mais le solvant nécessaire est relativement coûteux.

2), l'utilisation de solvants hydrocarbonés volatils (tels que le pentane ou l'hexane) pour l'extraction. Placer l'extrait de capacité connue en réflexion totale atténuée (ATR), sur cristal, effectuer une spectrométrie. La sensibilité de la méthode est faible, mais le solvant utilisé est facile à obtenir.

3), en utilisant le cyclohexane comme Extractant, déterminé par la méthode de la transmission infrarouge. Le trajet optique requis par la méthode est court et les liaisons quantitatives sont faibles, de sorte que sa sensibilité est inférieure à celle des méthodes précédentes, tandis que les avantages sont la facilité d'utilisation du solvant et la facilité d'échantillonnage par transmission. Ces méthodes d'extraction sont efficaces pour les sols secs et faciles à séparer, mais elles ne sont pas faciles si le sol est humide et se rassemble en une masse. Dans ce cas, si le sol est d'abord broyé et uniformément appliqué sur le plateau, une nuit de séchage supplémentaire peut donner de meilleurs résultats.

4Évaluation nutritionnelle du sol: milieu/Proche infrarougeAnalyse des propriétés nutritives du sol à l'aide de techniques de spectroscopie infrarouge par rapport à l'utilisation traditionnelleICP-MSouXRFL'analyse technique présente de nombreux avantages. Tout d'abord, le système coûte beaucoup moins cher que les méthodes traditionnelles, qu'il s'agisse du prix d'achat initial ou de l'entretien ultérieur. Deuxièmement, la détection est rapide et peut être testée sur le terrain et obtenir des réponses sur place. Inconvénients: les mesures ne sont pas directes, de sorte que les modèles statistiques chimiques doivent être associés à la vaste quantité de données spectrales collectées pour que de tels résultats aient du sens. Les techniques de spectroscopie diffusante infrarouge moyen et proche ont été utilisées dans l'analyse des sols. L'infrarouge moyen peut fournir des informations plus riches sur les propriétés du sol, car les vibrations fondamentales détectées des minéraux et de la matière organique sont liées aux propriétés du sol, telles que la capacité de soutenir la croissance des plantes. Ce qui est détecté dans le proche infrarouge est un pic panfréquentiel plus simple de la matière dans le sol, qui est caractérisé par des pics d'absorption facilement superposables et plus larges.

L'infrarouge moyen a été utilisé en Afrique subsaharienne pour analyser la capacité des sols à soutenir la croissance des plantes. Image5Est utilisé sur le sitePerkinElmer Spectrum DeuxExemple d'analyse par spectromètre.

5 conclusionLa détermination des sols est essentielle à l'expansion continue de la population mondiale. Bien que certaines techniques de laboratoire soient disponibles pour ces mesures, il a été démontré que l'infrarouge moyen permet une analyse rapide et peu coûteuse du degré de contamination du sol et des niveaux de nutriments.