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Tecnologías XRF y XRD de Olympus para aplicaciones agrícolas


Problema: Los científicos e ingenieros agrícolas se ven confrontados a programas analíticos de suelos con un bajo grado de conformidad, los cuales conllevan a diagnósticos inexactos. Esto se debe principalmente a la heterogeneidad de las tierras agrícolas y vasta superficie, y cuyo efecto directo es la aplicación incorrecta de fertilizantes para tratar las explotaciones. Los ensayos de laboratorio conforme a las normativas en vigor, por el momento, solo proporcionan un diagnóstico de baja resolución de los macro y micronutrientes, así como de la contaminación de superficies por metales. Además, debido al costo (Esp. coste) elevado, los ensayos de laboratorio se limitan a sólo por hectárea.

Solución: Los analizadores de fluorescencia de rayos X (XRF) portátiles ofrecen una técnica analítica para suelos rápida y eficaz que permite aumentar la resolución de los ensayos sin costo adicional para los agricultores y asesores. Si bien las prácticas analíticas de laboratorio en la actualidad proporcionan un ensayo por hectárea, un analizador XRF portátil permite aumentar los análisis a cada 10 metros, lo que reduce errores de muestreo en un 97 % (tal y como se explica en Marek et al).

Ventajas de los analizadores XRF Vanta

Los analizadores XRF portátiles Vanta permiten analizar una variedad de materiales de forma rápida y no destructiva en campo. Beneficios incluidos con el analizador:

Funcionamiento continuo bajo temperaturas de hasta 50 °C (122 °F)

Clasificación IP54/IP55: a prueba de suciedad, polvo y lluvia para mantener el analizador protegido contra los peligros de los entornos hostiles.

Resistencia ante ensayos de caídas (en conformidad con el estándar MIL-STD-810G): protege el analizador ante accidentes de caídas y reduce reparaciones costosas.

Tecnología de nube habilitada: acceda a sus datos y compártalos a través de múltiples plataformas desde cualquier ubicación

Determinación de macro y micronutrientes

Las plantas requieren un nivel equilibrado de macro y micronutrientes. Los macronutrientes son un grupo de nutrientes requeridos en mayores cantidades y comprenden el 95 % de la biomasa de las plantas en peso sobre la materia seca. Este grupo comprende el fósforo (P), el potasio (K), el calcio (Ca), el azufre (S), el magnesio (Mg), el carbono (C), el oxígeno (O), el nitrógeno (N) y el hidrógeno (H). Por el contrario, los micronutrientes son requeridos en cantidades mucho más pequeñas, ya que actúan como catalizadores para la absorción de los macronutrientes. Este grupo comprende el zinc (Zn), el cobre (Cu), el manganeso (Mn), el hierro (Fe), el molibdeno (Mo), el níquel (Ni), el boro (B) y el cloro (Cl).

Asegurar las cantidades adecuadas de macro y micronutrientes es crucial para el crecimiento saludable de las plantas y la producción de semillas. La aplicación de macronutrientes a un suelo pobre en micronutrientes conllevará al aumento de costos (Esp. costes) y podría extenuar el suelo al no respectar sus límites de descanso.

Hecha la observación anterior, el analizador XRF portátil Vanta™ puede proporcionar análisis rápidos y precisos para una variedad de macro y micronutrientes en concentraciones (de porcentaje en peso y ppm), así como en densidades de muestreo mucho más altas que las permitidas con los análisis de laboratorio tradicionales. El acceso a análisis químicos precisos, cuantitativos y en tiempo real permite a los científicos agrícolas evaluar la necesidad de aplicar fertilizantes o aditivos de micronutrientes a sus muestras y determinar los tipos requeridos.

Figura 1: Gráfico que muestra cómo el analizador XRF Vanta puede analizar más volumen (área) a un costo (Esp. coste) reducido al mismo tiempo que aumentan las densidades de muestreo a fin de adaptarse al tipo de suelo.

Analizador XRF portátil para evaluar la contaminación de los suelos

La tecnología XRF, bajo una configuración portátil, es ampliamente aceptada por las agencias de protección ambiental a nivel mundial. Los analizadores XRF portátiles son usados para analizar la contaminación de suelos por metales, como el cadmio (Cd), plomo (Pb), arsénico (As), mercurio (Hg), cromo (Cr) y azufre (S), que pueden ser dañinos para los seres humanos y la vida vegetal.

Figura 3: En los gráficos, se comparan los datos analíticos relativos a muestras de minerales y cinco tipos de suelo obtenidos por el analizador XRF y el laboratorio. Los datos demuestran que el analizador XRF portátil puede proporcionar una composición química del suelo definitiva y concluyente.

Analizador XRD portátil para fertilizantes y piensos

Los analizadores de difracción de rayos X (XRD) portátiles de Olympus brindan rápidamente análisis cuantitativos de compuestos a partir de fertilizantes, piensos y suelos, tanto en laboratorio como en campo. Por ejemplo, en el caso de las aduanas, los agentes pueden utilizar los resultados generados por el analizador para evaluar los fertilizantes y los piensos, y comprobar que su composición coincida con la declaración recibida. Esto permite validar la aplicación de los impuestos y aranceles apropiados.

El análisis cuantitativo de compuestos también es importante durante la fabricación de fertilizantes y piensos para permitir ajustes en medio de cada proceso. Asimismo, los analizadores XRD portátiles de Olympus contribuyen a los estudios agrícolas gracias a análisis mineralógicos de suelos como punto de referencia; ya que los científicos pueden utilizar dicha información para evaluar la cantidad de potasio (K) y fósforo (P) presente en una fase mineral insoluble, como la illita y apatita.


 

Olympus IMS

Productos para la aplicación
La serie de analizadores XRF portátiles Vanta™ presenta el más nuevo y potente dispositivo portátil, que proporciona análisis elementales rápidos y precisos para clientes que requieren resultados de calidad in situ como los de laboratorio. Los analizadores son resistentes, cumplen con la certificación IP55 o IP54, y han sido probados contra caídas, maximizando así su tiempo de funcionamiento y reduciendo el costo de inversión.
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