Utlização da espectroscopia de infravermelho e métodos quimiométricos em análise de amostras de solos

The soil has become an increasingly necessary feature. To meet the demands of a society that multiplies exponentially is necessary the development of rapid procedures to assess their quality, allowing to make early decisions, reducing risks and losses. In this context, this work aims to propose a si...

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Autor principal: Capille, Willian Cézar
Formato: Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9170
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spelling riut-1-91702020-11-11T19:09:53Z Utlização da espectroscopia de infravermelho e métodos quimiométricos em análise de amostras de solos Use of infrared spectroscopy and chemometric methods in analysis of soil samples Capille, Willian Cézar Santos, Poliana Macedo dos Rodrigues, Paula Cristina Morita, Reinaldo Yoshio Santos, Poliana Macedo dos Quimiometria Solos Análise espectral Chemometrics Soils Spectrum analysis CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::METODOS OTICOS DE ANALISE The soil has become an increasingly necessary feature. To meet the demands of a society that multiplies exponentially is necessary the development of rapid procedures to assess their quality, allowing to make early decisions, reducing risks and losses. In this context, this work aims to propose a simple, fast and secure method for the analysis of quality parameters in soil samples through the use of infrared spectroscopy combined with multivariate analysis. To develop this project, soil samples were used from a farm explored in family arrangements, in the city of Irati, central-southern region of Paraná. These samples were submitted to the application of different dosages of limestone and applications methods. Samples were analyzed on a Varian 640-IR infrared spectrometer model of diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS) in the spectral region of 400 - 4,000 cm-1. The spectra were analyzed with the aid of chemometric tools, done in the PLS Toolbox version 5.2 software (EIGENVECTOR..., 2009). Calibration models were developed in order to check the use of mid-infrared (MIR) spectra capability in quantifying physical and chemical parameters in soil samples. There were determination values for exchangeable aluminum (Al3+), exchangeable calcium (Ca2+), exchangeable magnesium (Mg2+) and pH (in CaCl2 solution), with R2 equals to 0.862, 0.852, 0.850 and 0.822, respectively, which enables - with few exceptions - their use in predictions to such parameters. They became, therefore, possible non-destructive and noninvasive analysis methods for soil samples in that region, with few sample preparation steps, replacing the wet methods routinely used. O solo tem se tornado um recurso cada vez mais necessário. Para atender a demanda de uma sociedade que se multiplica exponencialmente é necessário o desenvolvimento de procedimentos rápidos para avaliar a sua qualidade, que permitam a tomada de decisões antecipadas, diminuindo riscos e prejuízos. Diante deste contexto, este trabalho tem como objetivo principal propor um método simples, rápido e seguro para a análise de parâmetros de qualidade em amostras de solos através do uso da espectroscopia de infravermelho combinada com análise multivariada. Para o desenvolvimento deste projeto, foram utilizadas amostras de solos provenientes de uma propriedade agrícola explorada em regime familiar, localizada no município de Irati, região centro-sul do Paraná. Estas amostras foram submetidas à aplicação de diferentes dosagens de calcário e forma de aplicações. As amostras foram analisadas em espectrômetro de infravermelho Varian modelo 640-IR por refletância difusa em infravermelho com transformada de Fourier (DRIFTS), na região espectral de 400 – 4.000 cm-1. Os espectros obtidos foram analisados com o auxílio de ferramentas quimiométrica, realizadas no software PLS ToolBox versão 5.2 (EIGENVECTOR…, 2009). Modelos de calibração foram desenvolvidos com o objetivo de verificar a potencialidade do uso dos espectros de infravermelho médio (MIR) em quantificar parâmetros físico-químicos nas amostras de solos. Verificou-se valores de determinação para alumínio trocável (Al3+), cálcio trocável (Ca2+), magnésio trocável (Mg2+) e pH em CaCl2 de R2 iguais a 0,862, 0,852, 0,850 e 0,822, respectivamente, o que possibilita - com algumas ressalvas – seu uso em predições de tais parâmetros. Tornam-se, portanto, possíveis análises não destrutivas e não invasivas das amostras de solos da região, com poucas etapas de preparo da amostra, substituindo os métodos via úmida rotineiramente utilizados. 2020-11-11T19:09:53Z 2020-11-11T19:09:53Z 2015-12-03 bachelorThesis CAPILLE, Willian Cézar. Utilização da espectroscopia de infravermelho e métodos quimiométricos em análise de amostras de solos. 2015. 42 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2015. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9170 por restrictAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Curso de Bacharelado em Química UTFPR
institution Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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Capille, Willian Cézar
Utlização da espectroscopia de infravermelho e métodos quimiométricos em análise de amostras de solos
description The soil has become an increasingly necessary feature. To meet the demands of a society that multiplies exponentially is necessary the development of rapid procedures to assess their quality, allowing to make early decisions, reducing risks and losses. In this context, this work aims to propose a simple, fast and secure method for the analysis of quality parameters in soil samples through the use of infrared spectroscopy combined with multivariate analysis. To develop this project, soil samples were used from a farm explored in family arrangements, in the city of Irati, central-southern region of Paraná. These samples were submitted to the application of different dosages of limestone and applications methods. Samples were analyzed on a Varian 640-IR infrared spectrometer model of diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS) in the spectral region of 400 - 4,000 cm-1. The spectra were analyzed with the aid of chemometric tools, done in the PLS Toolbox version 5.2 software (EIGENVECTOR..., 2009). Calibration models were developed in order to check the use of mid-infrared (MIR) spectra capability in quantifying physical and chemical parameters in soil samples. There were determination values for exchangeable aluminum (Al3+), exchangeable calcium (Ca2+), exchangeable magnesium (Mg2+) and pH (in CaCl2 solution), with R2 equals to 0.862, 0.852, 0.850 and 0.822, respectively, which enables - with few exceptions - their use in predictions to such parameters. They became, therefore, possible non-destructive and noninvasive analysis methods for soil samples in that region, with few sample preparation steps, replacing the wet methods routinely used.
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