Evident LogoOlympus Logo
洞见博客

Descoberta de análise de solo combina dados do analisador manual XRF e Vis-NIR

作者  -
Análise de solo com analisadores manuais por XRF

Em todo o mundo, existem muitos locais com solo contaminado. O solo pode estar contaminado por compostos e minerais naturais e sintéticos, metálicos e orgânicos.

À medida que as populações aumentam, cresce a pressão para remediar a terra contaminada. No entanto, uma barreira para a remediação do solo é a falta de opções de avaliação de baixo custo. Por isso, os pesquisadores estão procurando novas tecnologias (ou combinações de tecnologias) para ajudar a tornar o processo de correção mais rápido e fácil.

O professor David C. Weindorf, do Departamento de Ciência de Plantas e Solo da Texas Tech University (TTU), e o professor assistente Somsubhra Chakraborty, do Instituto Indiano de Tecnologia, Kharagpur, Índia, descobriram uma solução de análise portátil e econômica de solo que combina dados de duas tecnologias: refletância difusa visível no infravermelho próximo (Vis-NIR) e fluorescência de raios X (XRF).

Esse modelo previsível pode relacionar os espectros de refletância difusa do Vis-NIR aos dados elementares fornecidos pelo XRF. Veja como ele funciona:

Compreendendo a ligação entre Vis-NIR e XRF para análise de solo

Para quem não conhece, o Vis-NIR funciona emitindo luz visível e infravermelha no solo (como uma lanterna). Parte da luz é refletida de volta para a sonda de contato e transportada através de um cabo de fibra óptica para um espectrorradiômetro montado em uma mochila, onde os comprimentos de onda da luz refletida são determinados com precisão de 350 a 2.500 nm em intervalos de 1 nm.

Separadamente, o analisador XRF coleta dados elementares em uma varredura complementar. Em seguida, algoritmos de aprendizado de máquina (por exemplo: regressão aleatória da floresta, árvore de regressão aprimorada) são usados para combinar os conjuntos de dados para prever o analito de interesse.

Essencialmente, o espectro Vis-NIR é usado como os dados de modelagem primários, enquanto os dados elementares do XRF são adicionados ao modelo como dados de entrada auxiliares. A combinação da modelagem de dados dessa maneira mostrou repetidamente ser mais precisa do que qualquer sensor isoladamente.

Os recursos de detecção das duas tecnologias são complementares. Vis-NIR é muito sensível à umidade e a compostos orgânicos de carbono. O XRF, por outro lado, fornece detecção robusta para uma variedade de elementos com implicações ambientais/agronômicas (por exemplo, elementos essenciais da planta, metais pesados).

Essas metodologias têm sido aplicadas em todo o mundo em diversos ambientes, desde minas e aterros sanitários a derramamento de petróleo e terrenos baldios.

Uma descoberta premiada

Essa descoberta inovadora não passou despercebida. Em 2018, os Drs. Weindorf e Chakraborty ganharam uma patente para determinar as propriedades de uma amostra de solo usando Vis-NIR com XRF. E eles têm várias outras patentes atualmente sob revisão para tecnologias/avanços relacionados.

O trabalho deles foi apresentado em muitas publicações científicas e levou a colaborações ativas com o Corpo de Engenheiros do Exército dos EUA e a NASA. Aqui estão dois estudos notáveis:

Então, qual foi o instrumento de XRF que o Dr. Weindorf utilizou em sua pesquisa? Temos orgulho em dizer que foi o nosso analisador manual por XRF Vanta™.

Assista a este vídeo da TTU para ouvir o Dr. Weindorf explicar como o analisador por XRF Vanta e o espectrômetro Vis-NIR podem trabalhar juntos para ajudar os pesquisadores a entender melhor o ambiente ao nosso redor.

Vídeo fornecido pelo Dr. David Weindorf

O Dr. Weindorf analisa o solo com os analisadores portáteis por XRF Vanta, na Romênia.O aluno de doutorado Autumn Acree analisa o solo com os analisadores manuais por XRF Vanta, na Romênia.

O Dr. Weindorf (à esquerda) e seu aluno de doutorado Autumn Acree (à direita) analisam o solo com os analisadores manuais por XRF Vanta, na Romênia.

Saiba mais sobre análise de solo e ambiental usando XRF, consulte Vanta para avaliações ambientais, na aba Recursos.

Conteúdo relacionado

Perigo oculto: Rastreamento de altos níveis de chumbo em solos de hortas

Brochura: Vanta para aplicações ambientais

Pistas sobre as mudanças climáticas no Círculo Polar Ártico com o analisador manual por XRF

市场专员,分析仪器

Michelle has more than 9 years experience in marketing communications and works in Olympus' Analytical Instruments business to promote X-ray fluorescence and X-ray diffraction analyzers. She works with product, engineering, and applications groups for new product launches, to create webinars, and to write application notes.

二月 5, 2020
Sorry, this page is not available in your country
InSight Blog Sign-up
Sorry, this page is not available in your country
Let us know what you're looking for by filling out the form below.
Sorry, this page is not available in your country