Головна > Архів > № 1–2 (193–194) 2024 > 113–129
Geology & Geochemistry of Combustible Minerals No. 1–2 (193–194) 2024, 113–129
https://doi.org/10.15407/ggcm2024.193-194.113
Мирослава ЯКОВЕНКО1, Юрій ХОХА2
Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України, Львів, Україна, e-mail: 1myroslavakoshil@ukr.net; 2khoha_yury@ukr.net
Анотація
Розглянуто використання методів інфрачервоної спектроскопії ближнього (англ. NIR – near-infrared reflectance) та середнього (англ. MIR – mid-infrared reflectance) діапазону для аналізу торфу, що дозволяє отримати інформацію про структуру органічної речовини на рівні функціональних груп.
Дослідження проводили на зразках торфу, відібраних з вертикальної колонки/розрізу (0–140 см) родовища Гончари (Львівська область). За результатами аналізу ідентифіковано спектри хімічних сполук, серед яких домінують такі функціональні групи: гідроксильні, метиленові, метильні та ароматичні.
Проведений аналіз ділянок ІЧ-спектрограм досліджуваного торфу показав, що спектроскопія середньої інфрачервоної області (400–4000 см−1) є значно інформативнішою порівняно зі спектрометрією ближнього інфрачервоного діапазону (3900 до 7400 см−1). Це свідчить про те, що середній інфрачервоний діапазон є більш ефективним для виявлення та ідентифікації хімічних сполук у торфі.
Оцінено можливість та ефективність використання методів інфрачервоної спектроскопії ближнього та середнього інфрачервоного діапазону для аналізу хімічного складу торфу та отримання інформації про структуру органічної речовини на рівні функціональних груп.
Виявлено, що методи MIR та NIR можуть бути використані та ефективно застосовані в комплексі з іншими методами як аналітичний інструмент для моніторингу якості торфу, одночасного вимірювання кількох параметрів якості та його подальшого використання в різних галузях промисловості і розробки екологічно чистих технологій.
Ключові слова
торф, мінеральний та органічний склад, інфрачервона спектроскопія, ближня інфрачервона спектроскопія, середня інфрачервона спектроскопія, функціональні групи
Використані літературні джерела
Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О. Н. Соколовського Української академії аграрних наук. (2008). Меліоранти ґрунту та середовища росту. Готування проб до хімічного та фізичного аналізу, визначення вмісту сухої речовини, вмісту вологи та лабораторно ущільненої насипної щільності (EN 13040:1999, ІDТ) (ДСТУ EN 13040:2005).
Миронюк, О. В. (Уклад.). (2017). Інструментальні методи хімічного аналізу. Київ: НТУУ «КПІ ім. І. Сікорського».
Технічний комітет стандартизації «Ґрунтознавство». (2016). Якість ґрунту. Визначення зольності торфу і торфового ґрунту (ДСТУ 7942:2015).
Юрченко, О. М., Кормош, Ж. О., Савчук, Т. І., & Корольчук, С. І. (2021). Методичні рекомендації до вивчення теми «Інфрачервона спектроскопія» з дисципліни «Фізичні методи дослідження речовини». Луцьк.
A guide to near-infrared spectroscopic analysis of industrial manufacturing processes. (2013). Herisau: Metrohm AG.
Bellamy, L. J. (2013). The infra-red spectra of complex molecules. Springer Science & Business Media.
Burns, D. A., & Ciurczak, E. W. (Eds.). (2008). Handbook of near-infrared analysis (3rd ed.). CRC Press. https://doi.org/10.1201/9781420007374
Cross, A. D. (1960). An introduction to practical infra-red spectroscopy. Butterworths Scientific Publications.
Mistry, B. D. (2009). A handbook of spectroscopic data – chemistry (UV, IR, PMR, 13CNMR and Mass Spectroscopy). Oxford Book Company.
Rice, J. A., & MacCarthy, P. (1991). Statistical evaluation of the elemental composition of humic substances. Organic Geochemistry, 17(5), 635–648. https://doi.org/10.1016/0146-6380(91)90006-6
Stark, E., Luchter, K., & Margoshes, M. (1986). Near-infrared analysis (NIRA): A technology for quantitative and qualitative analysis. Applied Spectroscopy Reviews, 22(4), 335–399. https://doi.org/10.1080/05704928608060440
Szymanski, H. A., & Erickson, R. E. (1970). Infrared Band Handbook: Vol. 1. 4240–999 cm−1/Vol. 2. 999–29 cm−1 [Electronic resource]. Boston, MA: Springer US: Imprint: Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4684-6069-8
Tsutsuki, K., & Kuwatsuka, S. (1978). Chemical studies on soil humic acids: II. Composition of oxygen-containing functional groups of humic acids. Soil Science and Plant Nutrition, 24(4), 547–560. https://doi.org/10.1080/00380768.1978.10433134
Yonebayashi, K., & Hattori, T. (1988). Chemical and biological studies on environmental humic acids: I. Composition of elemental and functional groups of humic acids. Soil Science and Plant Nutrition, 34(4), 571–584. https://doi.org/10.1080/00380768.1988.10416472