ES3039058T3 - Soil analysis methods - Google Patents

Soil analysis methods

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ES3039058T3 ES21728995T ES21728995T ES3039058T3 ES 3039058 T3 ES3039058 T3 ES 3039058T3 ES 21728995 T ES21728995 T ES 21728995T ES 21728995 T ES21728995 T ES 21728995T ES 3039058 T3 ES3039058 T3 ES 3039058T3
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Richard Petroski
Rachel Nelson
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Precision Planting LLC
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Abstract

Se describe en este documento un método para analizar el contenido de nutrientes del suelo, comprendiendo el método a) obtener una muestra de suelo, b) añadir un líquido a la muestra de suelo para formar una suspensión de suelo, c) hacer fluir la suspensión de suelo a través de un filtro, con lo cual el filtro se orienta de tal manera que la suspensión de suelo fluye hacia abajo a través del filtro al menos parcialmente bajo los efectos de la gravedad, d) mezclar una composición de reactivo con la suspensión de suelo para formar una mezcla de suelo, y e) medir la absorbancia de la mezcla de suelo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Métodos de análisis del suelo
Referencia cruzada a solicitudes relacionadas
Esta solicitud reivindica prioridad de las Solicitudes Provisionales de EE.UU. N.° 63/052070, presentada el 15 de julio de 2020; 63/052334, presentada el 15 de julio de 2020; 63/052341, presentada el 15 de julio de 2020; 63/052345, presentada el 15 de julio de 2020; 63/052356, presentada el 15 de julio de 2020; 63/052395, presentada el 15 de julio de 2020; 63/052399, presentada el 15 de julio de 2020; 63/052405, presentada el 15 de julio de 2020; 63/052406, presentada el 15 de julio de 2020; 63/052410, presentada el 15 de julio de 2020; 63/052414, presentada el 15 de julio de 2020; y 63/076977, presentada el 11 de septiembre de 2020.
Antecedentes
El análisis del suelo de los campos agrícolas permite al agricultor saber si hay en él cantidades suficientes de nutrientes para la siembra. Si uno o más nutrientes son deficientes, a continuación, el nutriente puede añadirse al suelo. Hoy en día existen muchas pruebas de suelo estandarizadas, tal como la medición del pH con un medidor de pH y la medición de los nutrientes del suelo mediante espectroscopia atómica. Estas pruebas, sin embargo, fueron diseñadas para pruebas de laboratorio y no son adecuadas para un sistema de muestreo de suelos en movimiento. Sería deseable analizar muestras de suelo en movimiento con pruebas de suelo que puedan proporcionar resultados mientras se está en el campo.
Breve sumario
La presente invención se refiere a un método de análisis del contenido de calcio en el suelo, comprendiendo el método: a) obtener una muestra de suelo; b) añadir un líquido a la muestra de suelo para formar una suspensión de suelo; c) hacer fluir la suspensión de suelo a través de un filtro para formar un filtrado; d) mezclar una composición reactiva con el filtrado para formar una mezcla de suelo; y e) hacer fluir la mezcla de suelo a través de una herramienta de análisis a lo largo de una dirección de flujo, de modo que se mida la absorbancia de calcio de la mezcla de suelo; y en donde la dirección del flujo está orientada de tal manera que la mezcla de suelo fluye verticalmente.
Otras realizaciones de la presente invención incluyen un método de análisis del contenido de calcio en el suelo, comprendiendo el método: a) obtener una muestra de suelo; b) añadir un líquido a la muestra de suelo para formar una suspensión de suelo; c) hacer fluir la suspensión de suelo a través de un filtro para formar un filtrado; d) mezclar una composición reactiva con el filtrado para formar una mezcla de suelo; y e) hacer fluir la mezcla de suelo a través de una herramienta de análisis a lo largo de una dirección de flujo, de modo que se mida la absorbancia de calcio de la mezcla de suelo; y en donde la mezcla de suelo comprende un tensioactivo y la dirección de flujo es sustancialmente horizontal y ortogonal a la dirección de la gravedad.
Por consiguiente, la presente invención no está expresamente limitada para su uso con muestreo de suelo en cualquier ubicación en particular, sino que puede usarse en cualquier ubicación.
Breve descripción de los dibujos
La presente invención se comprenderá mejor a partir de la descripción detallada y de los dibujos adjuntos, en donde: La FIG. 1 es una representación esquemática de un sistema de análisis basado en filtración usado en una realización del método de la presente invención;
La FIG. 2 es una representación esquemática de un sistema de análisis basado en filtración usado en otra realización del método de la presente invención;
La FIG. 3 es una representación esquemática de un sistema de análisis basado en filtración usado en otra realización.
Descripción detallada
La siguiente descripción de la(s) realización(es) preferida(s) es de naturaleza meramente ilustrativa y no está prevista en modo alguno para limitar la invención, su aplicación o usos.
Como se utiliza a lo largo de la descripción, los intervalos se usan como abreviatura para describir todos y cada uno de los valores que están dentro del intervalo.
La descripción de realizaciones ilustrativas según los principios de la presente divulgación está prevista para ser leída en conexión con los dibujos adjuntos, que deben considerarse parte de toda la descripción escrita. En la descripción de realizaciones de la divulgación divulgada en el presente documento, cualquier referencia a la dirección u orientación únicamente pretende facilitar la descripción y no pretende en modo alguno limitar el alcance de la presente divulgación. Términos relativos tales como "inferior", "superior", "horizontal", "vertical", "por encima", "por debajo", "arriba", "abajo", "parte superior", y "parte inferior", así como derivados de los mismos (p. ej., "horizontalmente", "hacia abajo", "hacia arriba", etc.) se deberían interpretar como referencia a la orientación que se describe en ese momento o que se muestra en los dibujos analizados. Estos términos relativos se utilizan únicamente por comodidad de descripción y no requieren que el aparato esté construido u operado con una orientación determinada, a menos que se indique explícitamente como tal.
Los términos como "unido", "fijado", "conectado", "acoplado", "interconectado", y similares se refieren a la relación en donde las estructuras están sujetas o unidas entre sí, ya sea directa o indirectamente a través de estructuras intermedias, así como a uniones o relaciones tanto móviles como rígidas, a menos que se describa expresamente lo contrario. Asimismo, las características y ventajas de la divulgación se denominan realizaciones ejemplificadas. Por consiguiente, la divulgación no debe limitarse expresamente a las realizaciones ilustrativas que ilustran alguna posible combinación no limitativa de las características que pueden existir solas o en otras combinaciones de características; quedando definido el alcance de la divulgación por las reivindicaciones adjuntas.
A menos que se especifique lo contrario, debe entenderse que todos los porcentajes y cantidades expresados en el presente documento y en cualquier otro sitio de la memoria descriptiva se refieren a porcentajes en peso. Las cantidades indicadas se basan en el peso activo del material. Según la presente solicitud, el término "aproximadamente" significa /- 5 % del valor de referencia. Según la presente solicitud, la expresión "sustancialmente libre" significa menos de aproximadamente el 0,1 % en peso basado en el total del valor de referencia.
Las características y beneficios de la divulgación se ilustran y describen en el presente documento haciendo referencia a realizaciones ilustrativas (los "ejemplos"). Esta descripción de realizaciones ilustrativas está destinada a leerse en relación con los dibujos adjuntos, que deben considerarse parte de toda la descripción escrita. Por consiguiente, la divulgación no debe limitarse expresamente a las realizaciones ilustrativas que ilustran alguna posible combinación no limitante de las características que pueden existir solas o en otras combinaciones de características.
Las composiciones y métodos descritos a continuación pueden usarse con sistemas de muestreo de suelos en movimiento, tal como se describen en la publicación de PCT n.° WO2020/012369A2. También, las pruebas y métodos pueden usarse en un laboratorio. Cuando se usan en sistemas en movimiento, es deseable obtener resultados en poco tiempo (menos que en las pruebas de laboratorio tradicionales) para poder analizar múltiples muestras mientras se atraviesa el campo. Esto permite al agricultor ajustar las dosis de aplicación de nutrientes en tiempo real.
Como se demuestra por la FIG. 1, un sistema de análisis basado en filtración 100 puede utilizarse de acuerdo con el análisis del suelo. El sistema basado en filtración 100 puede comprender una herramienta de análisis 110 que tiene una carcasa 111 que tiene una entrada 120 y una salida 130. La entrada 120 puede estar acoplada fluidamente a la salida 130, de modo que uno o más elementos de filtración están situados entre las mismas. El sistema de análisis basado en filtración 100 puede configurarse de tal manera que un fluido puede introducirse en la carcasa 111 de la herramienta de análisis 110 a través de la entrada 120 y pasar a través de la carcasa 111 a lo largo de una dirección de flujo FD para alcanzar la salida 130, de modo que el fluido pueda pasar a través de uno o más elementos de filtración situados en el interior de la carcasa 111 entre la entrada 120 y la salida 130. A medida que el líquido fluye a lo largo de la dirección de flujo FD, el líquido pasa a través del elemento de filtración y se somete a una etapa de filtración, tal como se considera con mayor detalle en el presente documento.
Después de la etapa de filtración, el líquido puede someterse además a un análisis químico a medida que el líquido fluye a lo largo de la dirección de flujo FD desde la entrada 120 hasta la salida 130 - como se analiza con mayor detalle en el presente documento.
En una realización no limitativa, la carcasa 111 puede estar formada por un material polimérico. Ejemplos no limitativos de material polimérico pueden incluir uno o más de un polímero acrílico, policarbonato y poliuretano. En una realización no limitativa, la carcasa 111 puede estar formada por un material inorgánico. Ejemplos no limitativos de material inorgánico pueden incluir uno o más de vidrio - tal como el vidrio de borosilicato.
Según la realización demostrada por la FIG. 1, la herramienta de análisis 110 puede configurarse dentro del sistema de análisis basado en filtración 100 de tal manera que la dirección de flujo FD se extienda a lo largo de la dirección gravitatoria GD. La expresión "dirección gravitatoria" se refiere a la dirección natural descendente de la gravedad terrestre. De acuerdo con esta realización, el sistema de análisis basado en filtración 100 de la FIG. 1 puede configurarse de tal manera que el líquido pueda pasar entre la entrada 120 y la salida 130 únicamente bajo los efectos de la gravedad.
En una realización no limitativa, el sistema de análisis basado en filtración 100 se muestra en la FIG. 1 para ser configurado de tal manera que la dirección de flujo FD se extienda sustancialmente paralela a la dirección gravitatoria GD. La expresión "sustancialmente paralela" se refiere a un ángulo entre dos líneas que es de 0° ± 2°. En algunas realizaciones, el sistema de análisis basado en filtración 100 puede configurarse de tal manera que la dirección de flujo FD se extienda paralela a la dirección gravitatoria GD.
Aunque no se muestra en la FIG. 1, el sistema de análisis basado en filtración 100 puede configurarse también de tal manera que la dirección de flujo FD y la dirección gravitatoria GD estén orientadas en un primer ángulo oblicuo, siempre que el líquido pueda pasar entre la entrada 120 y la salida 130 únicamente bajo los efectos de la gravedad. En una realización no limitativa, el primer ángulo oblicuo entre la dirección de flujo FD y la dirección gravitatoria GD puede variar de aproximadamente 1° a aproximadamente 45° - incluyendo todos los ángulos y subintervalos entre los mismos.
De acuerdo con la presente divulgación, el sistema de análisis basado en filtración 100 puede estar exento de una centrífuga.
Como se demuestra por la FIG. 3, un sistema de análisis basado en filtración 100a puede utilizarse de acuerdo con el análisis del suelo. El sistema basado en filtración 100a puede comprender una herramienta de análisis 110a que tiene una carcasa 111a con una entrada 120a y una salida 130a. La entrada 120a puede estar acoplada fluidamente a la salida 130a, de modo que uno o más elementos de filtración se sitúen entre las mismas. El sistema de análisis basado en filtración 100a puede estar configurado de tal manera que un fluido puede introducirse en la carcasa 111a de la herramienta de análisis 110a a través de la entrada 120a y pasar a través de la carcasa 111a a lo largo de una dirección de flujo FD para alcanzar la salida 130a, de modo que el fluido pueda pasar a través de uno o más elementos de filtración situados en el interior de la carcasa 111a entre la entrada 120a y la salida 130a. A medida que el líquido fluye a lo largo de la dirección de flujo FD, el líquido pasa a través del elemento de filtración y se somete a una etapa de filtración, tal como se considera con mayor detalle en el presente documento.
Después de la etapa de filtración, el líquido puede someterse además a un análisis químico a medida que el líquido fluye a lo largo de la dirección de flujo FD desde la entrada 120a hasta la salida 130a - como se analiza con mayor detalle en el presente documento.
En una realización no limitativa, la carcasa 111a puede estar formada por un material polimérico. Ejemplos no limitativos de material polimérico pueden incluir uno o más de un polímero acrílico, policarbonato y poliuretano. En una realización no limitativa, la carcasa 111a puede estar formada por un material inorgánico. Ejemplos no limitativos de material inorgánico pueden incluir uno o más de vidrio - tal como el vidrio de borosilicato.
Según la realización demostrada por la FIG. 3, la herramienta de análisis 110a puede estar configurada dentro del sistema de análisis basado en filtración 100a de tal manera que la dirección de flujo FD se extienda a lo largo de la dirección gravitatoria GD. De acuerdo con esta realización, el sistema de análisis basado en filtración 100a de la FIG.
3 puede configurarse de tal manera que el líquido pueda pasar entre la entrada 120a y la salida 130a en contra de los efectos de la gravedad. De acuerdo con esta realización, la dirección de flujo FD del líquido puede ser facilitada por una bomba que aplica presión al líquido que supera la fuerza de la gravedad para permitir que el líquido fluya a lo largo de la<f>D y pase entre la entrada 120a y la salida 130a contra los efectos de la gravedad.
En una realización no limitativa, el sistema de análisis basado en filtración 100a se muestra en la FIG. 3 para ser configurado de tal manera que la dirección de flujo FD se extienda sustancialmente paralela a la dirección gravitatoria GD. La expresión "sustancialmente paralela" se refiere a un ángulo entre dos líneas que es de 0° ± 2°. En algunas realizaciones, el sistema de análisis basado en filtración 100a puede configurarse de tal manera que la dirección de flujo FD se extienda paralela a la dirección gravitatoria GD.
Aunque no se muestra en la FIG. 3, el sistema de análisis basado en filtración 100a también puede configurarse de tal manera que la dirección de flujo FD y la dirección gravitatoria GD estén orientadas en un tercer ángulo oblicuo que varíe de aproximadamente 1° a aproximadamente 45° - incluyendo todos los ángulos y subintervalos entre los mismos.
Como se demuestra por la FIG. 2, un sistema de análisis basado en filtración 200 puede utilizarse de acuerdo con el análisis del suelo. El sistema de análisis basado en filtración 200 puede comprender una herramienta de análisis 210 que tiene una carcasa 211 con una entrada 220 y una salida 230. La entrada 220 puede estar acoplada fluidamente a la salida 230, de modo que uno o más elementos de filtración están situados entre las mismas. El sistema de análisis basado en filtración 200 puede estar configurado de tal manera que un fluido puede introducirse en la carcasa 211 de la herramienta de análisis 210 a través de la entrada 220 y pasar a través de la carcasa 211 a lo largo de una dirección de flujo FD para alcanzar la salida 230, de modo que el fluido pase a través de uno o más elementos de filtración situados en el interior de la carcasa 211 entre la entrada 220 y la salida 230. A medida que el líquido fluye a lo largo de la dirección de flujo FD, el líquido pasa a través del elemento de filtración y se somete a una etapa de filtración, tal como se considera con mayor detalle en el presente documento.
Después de la etapa de filtración, el líquido puede someterse además a un análisis químico a medida que el líquido fluye a lo largo de la dirección de flujo FD desde la entrada 220 hasta la salida 230 - como se analiza con mayor detalle en el presente documento.
Según la realización demostrada por la FIG. 2, la herramienta de análisis 210 puede configurarse dentro del sistema de análisis basado en filtración 200 de tal manera que la dirección de flujo FD se extienda sustancialmente ortogonal a la dirección gravitatoria GD. La expresión "sustancialmente ortogonal" se refiere a un ángulo entre dos líneas que es de 90° ± 2°. De acuerdo con esta realización, el sistema de análisis basado en filtración 200 de la FIG. 2 puede configurarse de tal manera que al menos una parte del líquido no pueda pasar entre la entrada 220 y la salida 230 únicamente por efecto de la gravedad durante la etapa de filtración.
En una realización no limitativa, el sistema de análisis basado en filtración 200 se muestra en la FIG. 2 para ser configurado de tal manera que la dirección de flujo FD se extienda ortogonal a la dirección gravitatoria GD. Aunque no se muestra en la FIG. 2, el sistema de análisis basado en filtración 200 de la FIG. 2 puede configurarse también de tal manera que la dirección de flujo FD y la dirección gravitatoria GD estén orientadas en un segundo ángulo oblicuo, de modo que al menos una parte del líquido no pueda pasar entre la entrada 220 y la salida 230 bajo los efectos exclusivos de la gravedad. En una realización no limitativa, el segundo ángulo oblicuo entre la dirección de flujo FD y la dirección gravitatoria GD puede estar comprendido entre aproximadamente 45° y aproximadamente 90° - incluyendo todos los ángulos y subintervalos entre los mismos.
De acuerdo con la presente divulgación, el sistema de análisis basado en filtración 200 puede estar exento de una centrífuga.
El análisis de suelos de la presente invención se realiza para determinar un contenido elemental de calcio en una muestra de suelo.
El análisis del suelo puede realizarse recogiendo un extracto de suelo o una muestra de suelo. La muestra de suelo puede tomarse directamente del suelo y utilizarse sin necesidad de secarla y molerla previamente. La muestra de suelo puede mezclarse con un líquido en una relación de 1:2 a 1:3 en peso, tal como agua, para formar una suspensión. En otras realizaciones, una relación en peso de suelo a líquido es de 1:1 a 1:5 - incluyendo todas las relaciones y subintervalos entre las mismas.
En algunas realizaciones, la suspensión puede mezclarse con un agente floculante. Ejemplos no limitativos de agente floculante incluyen, pero sin limitación, cloruro cálcico, poliacrilamida, poliacrilamida catiónica, poliacrilamida aniónica, cloruro de polidialildimetilamonio (PDADMAC), copolímero de epiclorhidina/dimetilamina (ECH/DMA), quitosano y cloruros de polialuminio. En una realización, el agente floculante puede ser cloruro cálcico. En otra realización, el agente floculante puede ser una combinación de poliacrilamida y cloruro cálcico. En otra realización, el agente floculante puede ser poliacrilamida. La cantidad de agente floculante varía en función del tipo de agente floculante elegido.
La cantidad de agente floculante puede elegirse para eliminar materiales orgánicos y/o reducir o eliminar el enturbiamiento. En una realización, se utiliza una solución de CaCh-2H2O 0,017 M. Como alternativa, puede usarse el anhídrido u otros hidratos de cloruro cálcico. En una realización, una concentración molar para el cloruro de calcio es de 0,005 M a 0,1 M - incluyendo todas las concentraciones y subintervalos entre las mismas.
La suspensión de suelo puede mezclarse con el agente floculante en una relación en volumen de 9:1 de suspensión de suelo:agente floculante. En otras realizaciones, una relación de volumen entre la suspensión y el agente floculante puede ser de 1:1 a 10:1 - incluyendo todas las relaciones y subintervalos entre las mismas. En otra realización, la solución de cloruro cálcico puede sustituirse por una solución de poliacrilamida al 0,025 % en peso. En una realización, la poliacrilamida puede tener un peso molecular promedio de 5.000.000 a 6.000.000 (CAS 9003-05-8). Pueden utilizarse otros agentes floculantes en cantidades que proporcionen la misma cantidad de floculación que las soluciones de cloruro cálcico o poliacrilamida anteriores. La suspensión de suelo y el agente floculante se centrifugan para formar el extracto de suelo.
En una realización no limitativa, las muestras de suelo pueden prepararse como para las pruebas de laboratorio habituales mediante secado, trituración y filtrado hasta un tamaño de partícula inferior a 2 mm. Se preparan múltiples muestras para obtener un número suficiente para generar una curva de calibración.
Análisis del calcio
De acuerdo con una realización de la presente divulgación, el calcio puede probarse de acuerdo con la siguiente metodología. Se puede obtener una muestra de suelo y mezclarla con líquido para crear la suspensión de suelo. A continuación, la suspensión de suelo puede fluir a través del elemento filtrante para crear un filtrado, de modo que uno o más reactivos puedan añadirse al filtrado para crear una mezcla.
La mezcla de suelo puede analizarse a continuación para determinar el contenido de calcio mediante absorbancia que puede leerse a través de un espectrofotómetro a una longitud de onda que varía de 600 nm a 690 nm. En algunas realizaciones, la mezcla de suelo puede analizarse a continuación para determinar el contenido de calcio mediante absorbancia que puede leerse a través de un espectrofotómetro en una longitud de onda que varía de 600 nm a 635 nm - incluyendo todas las longitudes de onda y subintervalos entre las mismas- preferentemente alrededor de 615 nm.
En algunas realizaciones, el análisis del contenido de calcio puede ocurrir dentro de la herramienta de análisis 110 y mientras la mezcla de suelo fluye a lo largo de la FD vertical, de modo que la FD vertical sea sustancialmente paralela a la dirección gravitatoria GD, de tal manera que la mezcla de suelo fluya hacia abajo al menos parcialmente bajo los efectos de la gravedad. En algunas realizaciones, el análisis del contenido de calcio puede ocurrir dentro de la herramienta de análisis 110a y mientras la mezcla de suelo fluye a lo largo de la FD vertical, de modo que la FD vertical sea sustancialmente paralela a la dirección gravitatoria GD, de tal manera que la mezcla de suelo fluya hacia arriba en contra de los efectos de la gravedad.
En realizaciones alternativas, el análisis del contenido de calcio puede ocurrir dentro de la herramienta de análisis 210 y mientras la mezcla de suelo fluye a lo largo de la FD horizontal, de modo que la FD horizontal es sustancialmente ortogonal a la dirección gravitatoria GD y la suspensión de suelo fluye horizontalmente a través de la herramienta de análisis 210.
Según realizaciones del análisis del contenido de calcio usando la FD vertical y la FD horizontal, las suspensiones de suelo pueden comprender un tensioactivo. Se ha descubierto sorprendentemente que la adición de un tensioactivo no iónico proporciona una mejora inesperada de la claridad óptica que potencia el análisis espectrofotométrico del contenido de calcio, mientras que los tensioactivos iónicos no consiguen proporcionar dichas propiedades ópticas mejoradas. Ejemplos no limitativos de tensioactivos no iónicos incluyen 4-nonilfenil polietilenglicol, éter tridecílico de poli(etilenglicol)(18), y mezclas de los mismos. El tensioactivo de esta realización puede estar sustancialmente libre de tensioactivo iónico. El tensioactivo de esta realización puede estar sustancialmente libre de tensioactivo aniónico. El tensioactivo de esta realización puede estar sustancialmente libre de tensioactivo catiónico.
También se ha descubierto sorprendentemente que para las realizaciones del análisis del contenido de calcio que utilizan una FD vertical, la suspensión de suelo también puede estar sustancialmente libre de tensioactivos y aun así conseguir la claridad óptica deseada, mientras que no se consigue la misma claridad óptica en ausencia de dichos tensioactivos en la FD horizontal.
Según las realizaciones dirigidas al análisis del calcio, ejemplos no limitativos de reactivos incluyen el hidrogenoftalato de potasio, clorofosfonazo III y combinaciones de los mismos.
Los reactivos pueden comprender un primer reactivo que incluye hidrogenoftalato de potasio en una concentración de aproximadamente 0,05 M a aproximadamente 0,15 M - incluyendo todas las concentraciones y subintervalos entre las mismas. Los reactivos pueden comprender un segundo reactivo que incluye clorofosfonazo III en una concentración de aproximadamente 0,5 mg a aproximadamente 1,5 mg por ml de agua - incluyendo todas las concentraciones y subintervalos entre las mismas.
El análisis del calcio puede comprender además la adición de un extractante, que puede mezclarse con las suspensiones de suelo. Ejemplos no limitativos de extractantes incluyen el acetato de amonio. El extractante puede comprender acetato de amonio en concentraciones que varían de aproximadamente 0,5 M a aproximadamente 1,5 M - incluyendo todas las concentraciones y subintervalos entre las mismas.
De acuerdo con esta realización, la muestra de suelo puede prepararse mezclando el filtrado con el primer reactivo, posteriormente mezclando con el segundo reactivo, y posteriormente realizando la lectura de la absorbancia.
De acuerdo con esta realización, la suspensión de suelo y la mezcla de suelo no pueden someterse a una fuerza centrífuga antes de realizar la lectura de absorbancia de calcio.
Para realizar las lecturas de absorbancia, se puede obtener una curva de calibración y usarla con el gráfico de correlación. Se mide la absorbancia de la suspensión antes de añadir la composición del indicador para establecer una lectura en blanco. A continuación, se añade la composición indicadora (como se ha descrito anteriormente) a esta muestra y se vuelve a medir la absorbancia. La diferencia en las lecturas de absorbancia se usa para una curva de calibración. Esta calibración puede realizarse cuando sea necesario, tal como una vez al día. La curva de calibración se usa para ajustar el gráfico de correlación.
Cartucho
En una realización, puede proporcionarse un cartucho multicámara en el que cada cámara contiene una de las composiciones anteriores en una combinación que prueba al menos dos de las pruebas enumeradas anteriormente (p. ej., dos o más de la prueba de pH, prueba de pH con tampón, prueba de potasio, prueba de fósforo, análisis de calcio y/o análisis de magnesio). En una realización, el cartucho tiene una cámara para la composición de prueba del pH, una cámara para la composición tampón de prueba de pH, una cámara para la composición de prueba de potasio, una cámara para la composición de prueba de fósforo, una cámara para la composición de prueba de calcio, y una cámara para la composición de prueba de magnesio. En una realización, cualquiera de los cartuchos puede contener una cámara adicional que no contenga ninguna de las composiciones para las pruebas anteriores.
Ejemplos
Se realizaron varios experimentos para probar el impacto de la configuración del flujo y del tensioactivo durante el análisis del suelo. Para los fines de estos experimentos, las direcciones de flujo ("FD") se probaron con una orientación sustancialmente horizontal (se refiere en el presente documento como "H"), de modo que el ángulo de la FD horizontal fuera sustancialmente ortogonal a la dirección gravitatoria ("GD"), y la FD se probó con una orientación sustancialmente vertical (denominada en el presente documento como "V"), de modo que el ángulo de la FD vertical fuera sustancialmente paralela a la GD.
Experimento - Análisis de calcio
Se realizó un experimento para probar el impacto de la FD horizontal y la FD vertical en lo que se refiere a tensioactivo para un análisis de suelo cálcico.
Las muestras de los Ejemplos 17-20 se prepararon mezclando tierra y agua en una relación de 1:3 para crear una suspensión, de modo que la suspensión se introduce en la parte de extracción del sistema y el potasio se extrae en una relación de 1:3 de suspensión a extractante con acetato de amonio. Después de la extracción, las muestras extraídas se filtraron y el filtrado se mezcló posteriormente con reactivo para crear una mezcla de suelo, incluyendo el reactivo hidrogenoftalato de potasio y, posteriormente, clorofosfonazo III. Cada mezcla de suelo de los Ejemplos 17 20 se hizo fluir a continuación a lo largo de laFDhorizontal a través de la herramienta de análisis.
La muestra del Ejemplo 17 incluía un tensioactivo no iónico. La muestra del Ejemplo 18 incluía un tensioactivo aniónico. La muestra del Ejemplo 19 incluía un tensioactivo catiónico. La muestra del Ejemplo 20 no contenía tensioactivos.
Las muestras de los Ejemplos 21-24 se prepararon mezclando tierra y agua en una relación de 1:3 para crear una suspensión, de modo que la suspensión se introduce en la parte de extracción del sistema y el potasio se extrae en una relación de 1:3 de suspensión a extractante con acetato de amonio. Después de la extracción, las muestras extraídas se filtraron y el filtrado se mezcló posteriormente con reactivo para crear una mezcla de suelo, incluyendo el reactivo hidrogenoftalato de potasio y, posteriormente, clorofosfonazo III. Cada mezcla de suelo de los Ejemplos 21 24 se hizo fluir a continuación a lo largo de laFDvertical a través de la herramienta de análisis.
La muestra del Ejemplo 21 incluía un tensioactivo no iónico. La muestra del Ejemplo 22 incluía un tensioactivo aniónico. La muestra del Ejemplo 23 incluía un tensioactivo catiónico. La muestra del Ejemplo 24 no contenía tensioactivos.
Cada muestra de los Ejemplos 17-24 se analizó con la herramienta de análisis a una longitud de onda de 615 nm para determinar la concentración de calcio en la muestra. Después de mezclar, cada muestra produce turbidez, y la capacidad de lectura a través de cada muestra se registró como aprobada o suspensa - de modo que el valor aprobado equivale a una propiedad óptica suficientemente clara para permitir la lectura de la concentración de calcio a una longitud de onda de 615 nm y el valor suspenso equivale a una propiedad óptica insuficientemente clara para no permitir la lectura de la concentración de calcio a una longitud de onda de 615 nm. Los resultados figuran en la Tabla 3.
Tabla 3
Como demuestra la Tabla 3, se descubrió que la adición de tensioactivos no iónicos proporcionó la claridad óptica necesaria para realizar el análisis de magnesio a una longitud de onda de 615 nm cuando se operó en la FD horizontal y en la FD vertical, mientras que los tensioactivos iónicos suspendieron dicha prueba. La Tabla 3 demuestra también que ningún tensioactivo de los sistemas de filtración que tienen una FD vertical presentó suficiente claridad óptica para el análisis del calcio, en comparación con los sistemas de filtración con FD horizontal, que sorprendentemente suspendieron la misma prueba.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un método para analizar el contenido de calcio en el suelo, comprendiendo el método:
a) obtener una muestra de suelo;
b) añadir un líquido a la muestra de suelo para formar una suspensión de suelo;
c) añadir un tensioactivo a la suspensión de suelo;
d) hacer fluir la suspensión de suelo a través de un filtro para formar un filtrado;
e) mezclar una composición reactiva con el filtrado para formar una mezcla de suelo; y
f) hacer fluir la mezcla de suelo a través de una herramienta de análisis a lo largo de una dirección de flujo que es sustancialmente ortogonal a la dirección de la gravedad, de modo que se mida la absorbancia de calcio de la mezcla de suelo.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el líquido comprende agua y la suspensión de suelo de la etapa b) se forma en una relación en peso de muestra de suelo a líquido que varía de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 1:5.
3. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde la composición reactiva incluye un primer reactivo que comprende hidrogenoftalato de potasio.
4. El método de acuerdo con la reivindicación 3, en donde la composición reactiva incluye un segundo reactivo que comprende clorofosfonazo III.
5. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el segundo reactivo y el primer reactivo están presentes en una relación en peso de aproximadamente 1:11.
6. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde se mezcla un extractante con la suspensión de suelo.
7. El método de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el extractante comprende acetato de amonio.
8. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el tensioactivo es un tensioactivo no iónico.
9. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en donde el tensioactivo no iónico se selecciona de 4-nonilfenil polietilenglicol, éter tridecílico de poli(etilenglicol)(18) y combinaciones de los mismos.
10. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el tensioactivo está sustancialmente libre de compuestos iónicos.
11. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde la suspensión de suelo de las etapas b) a d) no está sometida a una fuerza centrífuga.
12. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde la mezcla de suelo de la etapa e) no está sometida a una fuerza centrífuga.
13. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde la etapa de hacer fluir la mezcla de suelo a través de una herramienta de análisis comprende además realizar un análisis químico de la mezcla de suelo que fluye a través de la herramienta de análisis.
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