Naslov Analiza mineralne faze tla rendgenskom difrakcijom
Naslov (engleski) Analysis of the soil mineral phase by X-ray diffraction
Autor Davor Kopilović
Mentor Mirna Petković-Didović (mentor)
Član povjerenstva Dalibor Broznić (predsjednik povjerenstva)
Član povjerenstva Marin Tota (član povjerenstva)
Član povjerenstva Mirna Petković-Didović (član povjerenstva)
Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj Sveučilište u Rijeci Medicinski fakultet (Katedra za medicinsku kemiju, biokemiju i kliničku kemiju) Rijeka
Datum i država obrane 2023-09-15, Hrvatska
Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana PRIRODNE ZNANOSTI Kemija
Sažetak Premda je rendgenska difrakcija X-zraka (XRD) često korištena tehnika za analizu mineraloške faze tla, još uvijek ne postoji konsenzus oko optimalnog načina pripreme uzorka tla prije XRD analize: je li bolje žarenjem ukloniti organsku fazu tla i tako „ekstrahirati“ čistu mineralošku fazu, ili je bolje XRD analizu primijeniti na što manje obrađenim, gotovo izvornim uzorcima tla, unatoč iznimnoj složenosti tla kao matrice? U ovom su radu zato analizirana dva primorska i jedno kontinentalno tlo: Slavonska crnica, Bor Plase i Bukva Zlobin. Za jednu seriju mjerenja uzorci su samo pročišćeni od krupnih sastavnica tla te prosijani kroz sito veličine rupica 1 mm. Za drugu su seriju mjerenja uzorci žareni 8 h pri 480 °C, nakon čega je analiziran nastali pepeo. Ispitivanje optimalne metode pripreme uzorka, a zatim i analiza difraktograma napravljena je sa svrhom kvalitativnog određivanja mineraloškog sastava tla, kao jednog od najznačajnijih utjecaja na fizikalno-kemijska svojstva tla. Kod primorskih je tala utvrđeno da je kvarc dominantna mineraloška faza, u skladu s velikim udjelom pijeska, dok kod crnice dominira drugi polimorf silicijevog dioksida. U svim su tlima detektirane gline, ali različitih vrsta: kod crnice muskovit, a kod primorskih tala montmorilonit i nakrit. Osim toga, rezultati su pokazali drastične razlike između difraktograma pročišćenih tala i istih nakon žarenja. Termička obrada uzrokovala je razgradnju nekih komponenti, fazne prijelaze u druge polimorfe te povećanje količine amorfne faze. Difraktogrami pepela sadržavali su faze nedetektirane kod izvornih tala. Iz toga proizlazi da za analizu tla rendgenskom difrakcijom priprema uzoraka predstavlja ključan faktor koji određuje relevantnost analize, pri čemu je optimalna minimalna priprema uzoraka i izbjegavanje termičke obrade.
Sažetak (engleski) Even though the X-ray diffraction (XRD) is a usual method for soil mineralogical analysis, there is still no consensus regarding the optimal sample preparation method: is it better to use combustion in order to remove the organic phase and extract the mineralogical phase, or is it preferred to perform the XRD analysis on a minimally prepared, almost pristine sample, despite the enormous complexity of soil as a matrix? In this work we thus analysed two coastal and one continental soil. For the first series of measurements, the samples were just sieved through the 1-mm mesh after removing the coarse soil constituents. For the second series, the samples were combusted for 8 h at 480 °C, and the resulting ash was analysed. The optimisation of sample preparation, and the subsequent XRD data analysis was performed in order to determine the qualitative soil mineralogical composition, as it represents one of the most influential feature determining soil physico-chemical properties. For coastal soils, quarts was established as a dominant phase, in accordance with a large sand percentage common in those soils, while different silicon dioxide polymorph dominates the continental soil composition. Clays were found in all the soils, but of different kinds: muscovite for a continental soil, montmorillonite and nacrite for coastal soils. The results also showed pronounced differences between pristine soils and ash samples after combustion. The combustion caused thermal degradation of some components, phase transitions to different polimorphs, and elevated amounts of amorphous phase. Ash difractograms contained phases undetected in pristine samples’ results. The results thus indicate that sample preparation is a crucial factor determining the relevancy of the XRD analysis, the best option being the minimal sample preparation and avoidance of combustion.
Ključne riječi
tlo
mineraloška analiza
rendgenska difrakcija
XRD
kristalna struktura
Ključne riječi (engleski)
soil
mineralogical analysis
X-ray diffraction
XRD
crystal structure
Jezik hrvatski
URN:NBN urn:nbn:hr:184:174889
Studijski program Naziv: Sanitarno inženjerstvo Vrsta studija: sveučilišni Stupanj studija: preddiplomski Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) sanitarnog inženjerstva (univ. bacc. sanit. ing.)
Vrsta resursa Tekst
Način izrade datoteke Izvorno digitalna
Prava pristupa Otvoreni pristup
Uvjeti korištenja
Datum i vrijeme pohrane 2023-09-14 07:13:26