Зробити аналіз ґрунту

6-23-2020
PLT - Головна

Використання ІЧ-спектроскопії ґрунтується на тому, що в спектрах зберігається інформація про фундаментальному складі ґрунту — його органічні і неорганічні частини. Це швидкий і відносно дешевий метод.

Хімічний аналіз ґрунтів все частіше перетворюється для аграріїв необхідність, а для господарств з ухилом на точне землеробство зовсім став обов’язковим елементом аналітики. Також хочемо вам порекомендувати зробити аналіз грунту

Однак головними проблемами традиційного методу аналізу є повільність, значний вплив людського фактора і дорожнеча. Для того щоб провести хімічний аналіз, поле зазвичай поділяють на ділянки (квадрати), площа яких буде залежати від бюджету господарства і від розміру самого поля. Однак кожне поле може мати кілька різних за своїми властивостями ґрунтів і їх розташування і межі неможливо втиснути в геометричні фігури правильної форми. Наприклад, ділянка площею 3 га, залежно від неоднорідності ґрунтового покриву, що може мати 3 — 5 різних ґрунтів з яких буде відібрана лише одна проба.

Однак крім аналітичного методу дослідження існують і менш відомі, але не менш перспективні інструментальні, зокрема метод інфрачервоної (ІЧ) спектроскопії. Про нього в Україні активно заговорили з виходом на ринок голландського стартапу AgroCares, який хоче полегшити і здешевити процедуру обстеження полів. Поки це єдине подібне рішення на вітчизняному ринку, тому на його прикладі зручніше розібрати принцип роботи подібних систем в цілому.

Згадати дещо з курсу фізики….

Принцип ІЧ-спектроскопії полягає в поглинанні хімічними речовинами ІЧ-випромінювання з одночасним збудженням коливань молекул або їх окремих фрагментів. При цьому хвиля, що проходить крізь зразок, слабшає. Молекули, в залежності від свого складу, по-різному абсорбують і відображають це випромінювання, перетворюють його в кінетичну енергію. Відбувається поглинання не всього спектра, а тільки тих його ділянок, енергія яких відповідає енергії та порушення досліджуваних молекул, тобто довжинах хвиль (частот), при яких спостерігається максимальне поглинання ІЧ-випромінювання. Це може свідчити про зміст в молекулах певних функціональних груп або фрагментів. В результаті атоми всередині молекул рухаються швидше, вигинаючись, подовжуючись і обертаючись поруч. Чим більше випромінювання адсорбировано, тим меншим буде його відображення.

І хоча кількість поглинених енергетичних квантів буде залежати від конкретного типу хімічного зв’язку в молекулах, на це також впливає хімічна матриця і фактори навколишнього середовища, наприклад, тип функціональної групи, сусідні молекули і т. д. Це дозволяє ідентифікувати діапазон молекул, які можуть містити однотипні зв’язку. Одна й та сама молекула може викликати кілька обертонів (явище, що виникає під час коливань) і комбінаційних смуг в області NIR із зменшенням інтенсивності і збільшенням порядку обертонів, і тому смуги поглинання в області NIR можуть перекриватися.