Determination of Moisture and Ash in Plant Tissue (TGA801)

Význam tématu

Měření vlhkosti a popelovin v rostlinné tkáni je zásadní pro řízení sušení a kvality komerčních rostlinných produktů. Správná úroveň vlhkosti zabraňuje růstu plísní a hnilobných procesů, zatímco nadměrné sušení může vést k degradaci bioaktivních složek a snížení nutriční hodnoty. Stanovení obsahu popela poskytuje důležitou informaci o anorganické složce, což je klíčové pro vyhodnocení čistoty a účinnosti procesů čištění, separace a následných analytických metod vyžadujících korigované hodnoty uhlíku, dusíku či síry.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat použití termogravimetrické analýzy (TGA) pro simultánní stanovení vlhkosti a popelovin v rostlinné tkáni. Metoda byla popsána na modelových materiálech (lužnice, tabák, listí) s využitím LECO TGA801, což je makro TGA přístroj určený pro analýzu až 19 vzorků současně. Studie zahrnovala optimalizaci teplotních profilů, parametrů atmosféry a časů stabilizace pro spolehlivé a reprodukovatelné výsledky.

Použitá metodika a instrumentace

• Instrument: LECO TGA801 makro-termogravimetrický analyzátor.
• Princip: měření změny hmotnosti vzorku při definovaném teplotním programu a řízené atmosféře.
• Parametry pro vlhkost: zahřátí z 25 °C na 80 °C rychlostí 6 °C/min, doba stabilizace 120 minut v atmosféře vzduchu při průtoku 10 L/min.
• Parametry pro popel: zahřátí z 80 °C na 500 °C rychlostí 6 °C/min, doba stabilizace 60 minut v atmosféře kyslíku při průtoku 10 L/min.
• Použité pomůcky: keramické kelímky, dvojsměrná lžička; hmotnost vzorku 0,8–1,2 g.

Hlavní výsledky a diskuse

• Reprodukovatelnost: směrodatné odchylky 0,01–0,03 % pro vlhkost a 0,02–0,03 % pro popel.
• Typické hodnoty pro referenční materiály:
  • Lucerna: vlhkost ~6,46 %, popel ~9,98 %, popel na sucho ~10,67 %.
  • Tabák: vlhkost ~2,92 %, popel ~9,43 %, popel na sucho ~9,71 %.
  • Orchard Leaves: vlhkost ~4,17 %, popel ~5,66 %, popel na sucho ~5,91 %.
• Diskuse potvrdila vysokou přesnost TGA801 pro různé rostlinné matrixy a flexibilitu metody při řízení atmosféry.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé a simultánní stanovení vlhkosti a popela v jediném běhu analýzy.
• Minimalizace manipulace se vzorkem a rizika kontaminace.
• Vhodné pro QA/QC procesy v potravinářství, farmaceutickém a zemědělském průmyslu.
• Možnost korekce dalších analytických výsledků podle přesné vlhkostní bilance.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace TGA s online měřením dalších složek (C, N, S) pro komplexní charakterizaci biomasy.
• Vývoj rychlejších režimů zahřívání a modulárních atmosfér pro speciální aplikace (např. inertní plyny, redukční atmosféra).
• Automatizace přípravy vzorků a multimodální analýza propojením s hmotnostní spektrometrií pro sledování uvolňovaných produktů.
• Použití v ekologických studiích pro kvantifikaci uhlíkové a minerální bilance rostlinného materiálu.

Závěr

Termogravimetrická analýza na přístroji LECO TGA801 nabízí spolehlivou, přesnou a reprodukovatelnou metodu pro stanovení vlhkosti a popela v rostlinných vzorcích. Díky optimalizovaným teplotním krokům a řízené atmosféře lze metodu široce využít v průmyslové i výzkumné praxi pro kontrolu kvality, diagnostiku procesů sušení a následné analytické korekce.

Reference

Nebyly uvedeny žádné literární odkazy.