Quantificação multielementar em solos utilizando LIBS: estudo com o primeiro e segundo harmônico de lasers de Nd: Yag (2018)
- Authors:
- Autor USP: KRüGER, ANNE LUISE - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCM
- DOI: 10.11606/T.76.2019.tde-02052019-115922
- Subjects: SOLOS; LASER; ESPECTROSCOPIA; ESPECTROMETRIA
- Keywords: Comprimento de onda; Elementar quantification; Laser wavelength; LIBS; PLS; Quantificação elementar; Soil; Solo
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: O uso do LIBS na agricultura tem crescido nos últimos anos, sendo usando na atualidade para avaliar composição elementar de solos e fertilizantes, detectar a presença de metais pesados em solos e água, monitorar a emissão de carbono para a atmosfera e predizer doenças em plantas ainda em suas primeiras fases de desenvolvimento. Esta técnica é considerada bastante promissora na agricultura devido a sua capacidade de detecção elementar rápida, com pouca ou nula necessidade de preparação da amostra e por não gerar resíduos químicos. Apesar disto, apresenta ainda grandes desafios, principalmente em amostras complexas como o solo, devido a efeitos de matriz, por exemplo. Neste cenário, a determinação das características do sistema LIBS mais adequado para a análise de solo é importante, pois isto permitirá a escolha adequada da configuração a ser usada para se obter resultados de maior acurácia. Assim, nesta tese são comparados dois sistemas experimentais LIBS com lasers de 532 nm (modelo Brilliant, da Quantel, monomodo) e 1064 nm (modelo ULTRA, da Quantel, multimodo), analisando a temperatura e densidade eletrônica do plasma através do método de Saha-Boltzmann, para em seguida verificar a condição de LTE. Para analisar qual sistema teve maior eficiência no processo de ablação se comparou as crateras formadas na amostra, por meio de MEV. A relação entre o sinal e o ruído também foi observada para picos de importantes nutrientes encontrados no solo: carbono (247,84 nm), ferro(244,45 nm), magnésio (280,27 nm) e potássio (766,48 nm). Para verificar o desempenho de ambos os sistemas na determinação quantitativa destes mesmos nutrientes, foram utilizados modelos multivariados através de PLS, como uma alternativa a calibração tradicional com o modelo univariado. Em relação ao sinal/ruído, o sistema de 1064 nm apresentou melhor resultado, a temperatura para ambos os sistemas foi semelhante e o sistema de 532 nm se mostrou mais eficiente no processo de ablação. Contudo, para a quantificação elementar, ambos os sistemas possibilitaram a construção de curvas de calibração lineares com R2 > 0, 85 utilizando PLS, enquanto que utilizando o modelo univariado a correlação foi menor a 0; 8 para todas as curvas de calibração. O RMSEP foi menor para o modelo obtido a partir do sistema de 532 nm para o ferro e carbono, enquanto que para o potássio e magnésio o sistema de 1064 nm apresentou menor RMSEP. Considerando as vantagens econômicas do laser de 1064 nm, este mostrou um excelente custo/benefício, em comparação ao laser de 532 nm, além de ser mais compacto
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2018
- Data da defesa: 28.09.2018
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
KRÜGER, Anne Luise. Quantificação multielementar em solos utilizando LIBS: estudo com o primeiro e segundo harmônico de lasers de Nd. 2018. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2018. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-02052019-115922/. Acesso em: 11 jan. 2026. -
APA
Krüger, A. L. (2018). Quantificação multielementar em solos utilizando LIBS: estudo com o primeiro e segundo harmônico de lasers de Nd: Yag (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-02052019-115922/ -
NLM
Krüger AL. Quantificação multielementar em solos utilizando LIBS: estudo com o primeiro e segundo harmônico de lasers de Nd: Yag [Internet]. 2018 ;[citado 2026 jan. 11 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-02052019-115922/ -
Vancouver
Krüger AL. Quantificação multielementar em solos utilizando LIBS: estudo com o primeiro e segundo harmônico de lasers de Nd: Yag [Internet]. 2018 ;[citado 2026 jan. 11 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-02052019-115922/
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.76.2019.tde-02052019-115922 (Fonte: oaDOI API)
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