고객 스포트라이트: 이탈리아 Ferrara 대학교

Ferrara 대학교는 지구 맨틀에서 탄소의 심층 순환을 탐구하기 위해 IRMS 시스템과 결합된 TOC 분석기를 사용하고 있습니다.

Ferrara 대학교 물리 및 지구과학과의 지질학자인 지안루카 비안치니(Gianluca Bianchini) 부교수와 클라우디오 나탈리(Claudio Natali) 연구원은 고온 및 저온 지구화학 분야에서 연구를 수행하고 있습니다. 2012년부터 실험실에서 사용할 수 있는 다른 기기인 XRF 및 ICP-MS를 훌륭하게 보완하는 Elementar EA-IRMS 시스템을 사용하여 연구 역량을 크게 향상시켰습니다.

고온 석유학 연구에서 탄소의 원소 및 동위원소 분석은 맨틀에서 탄소와 플럭스의 깊은 순환을 제한하는 데 근본적으로 중요한 역할을 합니다. 이러한 복잡한 과정을 탐구하기 위해 페리도타이트라고 불리는 매우 깊은 기원의 희귀 암석을 분석했습니다. 이러한 페리도타이트는 일반적으로 지표에서 약 40~50km 깊이의 지구 깊은 곳에 위치합니다(Bianchini and Natali, 2017; Förster et al., 2016). EA-IRMS 분석은 또한 희귀 광물을 많이 포함하고 있어 경제적인 이유로 중요한 탄산염이라는 매우 이상한 마그마 암석의 기원을 이해하는 데 매우 중요했습니다(Beccaluva et al., 2017).

저온 지구화학에 EA-IRMS 시스템을 적용하는 것은 더 흔한 일입니다. 비안치니 교수와 나탈리 박사는 현재 토양 및 퇴적물 매트릭스에 관한 연구(Natali and Bianchini, 2018, Vittori Antisari 외, 2016)와 강물의 부유 입자(Corazzari 외, 2016), 도시 환경의 대기 분산 입자를 조사하는 연구에도 참여하고 있습니다.

특히 이러한 연구에서 연구팀은 다양한 불안정화 온도를 특징으로 하는 별개의 화합물의 존재를 구별하기 위해 다양한 연소 온도에서 EA-IRMS로 시료를 분석하는 새로운 프로토콜을 개발했습니다(Natali and Bianchini, 2014; 2015, Natali et al., 2018). 예를 들어, 토양과 퇴적물에서 이 분석법을 사용하면 무기 화합물과 유기 화합물을 구별할 수 있으므로 시료를 유해 화학물질로 복잡하고 지루하게 전처리하지 않아도 됩니다.

Prof Bianchini, Dr Natali, and Dr Pasquale Carlino with the soli TOC® cube

Prof Bianchini (left), Dr Natali (centre) and Elementar Specialist Dr Pasquale Carlino (right) with the soli TOC® cube instrument

Graphic of carbon determination with EA-IRMS

Determination of carbon with EA-IRMS

이 새로운 분석 접근법은 새로운 기기인 soli TOC^® cube를 사용하여 Elementar의 도움을 받아 개발되었습니다. 이 기기는 특히 토양 화합물의 열 조사에 특화되어 있으며, 한 번의 분석 실행으로 총 무기 탄소(TIC) 외에 다양한 열 거동을 가진 유기 화합물(열적 불안정성, 즉 TOC400과 열적 난해성, 즉 ROC)을 분리 및 측정할 수 있는 기능을 갖추고 있습니다.

이러한 역량을 바탕으로 비안치니 교수와 나탈리 박사는 에밀리아 로마냐 지역으로부터 관련 자금을 지원받았는데, 이 매개변수는 토양 비옥도와 대기 중 온실가스 방출 최소화에 근본적으로 중요하기 때문에 지역 농업 토양의 유기 탄소 연구를 추진하고 있습니다(프로젝트에 대한 자세한 내용은 웹 사이트 savesoc2.com에서 참조하세요).

나탈리 박사는 Elementar에 대해 다음과 같이 말했습니다:

사용하기 쉽고 문제가 거의 발생하지 않는 EA-IRMS 시스템이 정말 마음에 듭니다. 분석에 불편함이 있었던 몇 번은 온라인 지원이나 연구실 기술자의 신속한 방문을 통해 문제를 신속하게 해결했습니다.

지안루카 비안치니 교수는 Elementar와의 좋은 관계를 확인하며 앞으로 더 많은 협업이 이루어지길 바란다고 덧붙였습니다:

서로 다른 지역과 국가의 사용자들 간에 시너지 효과를 낼 수 있는 네트워크를 만들 것을 Elementar에 제안합니다. 서로 다른 그룹의 경험을 연결하면 긍정적인 피드백을 얻을 수 있다고 생각합니다. Elementar사용자들을 새로운 주목할 만한 연구 분야로 안내하여 Elementar기기가 최고 수준의 연구에 참여할 수 있도록 도와야 합니다.

Ferrara 대학교 물리 및 지구과학부 소개

설치 기기:	isoprime 100 (후속 시리즈: isopirme precisION프리시전) vario MICRO cube (후속 시리즈: vario ISOTOPE select) soli TOC^® cube iso FLOW를 통한 isoprime precisION vario PYRO cube EA를 사용한 isoprime precisION
주소	Ferrara 대학교 지구과학 및 해양 과학부 44100 Ferrara 이탈리아
연락처 정보	웹사이트: www.savesoc2.com
출판물:	베칼루바 L., 비안치니 G., 나탈리 C., 시에나 F. (2017) 자쿠피랑가(브라질)의 알칼리-탄산염 복합체: 마그마 기원과 배치 방식. 곤드와나 연구 44, 157-177. 비안치니 G., 나탈리 C. (2017) 스페인 맨틀 제노리스의 탄소 원소 및 동위원소 구성: 출처와 탄화 과정에 대한 통찰력. Lithos 272, 84-91. Förster B., Bebout G.E., Bianchini G., Natali C., Aulbach S., Braga R.,Scambelluri M. (2016) 맨틀-웨지의 다단계 탄산화 및 탈탄화 : 울텐 지역의 초 화성암에서 탄산염상의 안정 동위 원소 조성 (이탈리아 동부 알프스). EMC2 2016, 제2회 유럽 광물학 컨퍼런스(리미니), 초록집, 129쪽. 코라자리 L., 비안치니 G., 빌리 P., 마르치나 C., 나탈리 C. (2015). 포 강 부유 부하의 탄소 및 질소 원소 및 동위 원소 조성에 대한 예비 참고 사항. Rendiconti Lincei, Scienze Fisiche e Naturali 27, 89-93. 나탈리 C., 비안치니 G., 비토리 안티사리 L.. (2018) 원소 및 동위원소 분석과 결합된 열 분리: 토양 탄소 특성 분석 방법. Catena 164, 150-157. 나탈리 C., 비안치니 G. (2018) 포 강 삼각주 연안 석호(이탈리아 북부)의 퇴적물에서 자연적 대 인위적 성분. 환경 과학 및 오염 연구, 25, 2981-2991. Natali C., Bianchini G. (2015) 복잡한 매트릭스에서 탄소의 열 기반 동위원소 분화: 환경 조사를 위한 도구. 환경 과학 및 오염 연구 22, 12162-12173. Natali C., Bianchini G. (2014) 복잡한 환경 매트릭스에서 탄소 동위 원소 시그니처 이해. EQA- 국제 환경 품질 저널 14 (14), 19-30. 비토리 안티사리 L., 비안치니 G., 크레모니니 S., 디 주세페 D., 팔소네 G., 마르케시니 M., 마벨리 S.,비아넬로 G. (2016) 볼로냐(이탈리아) 근처의 후기 빙하기-홀로세 퇴적층에 대한 다학제적 연구: 경관 역학에 대한 자연적 및 인위적 영향에 대한 통찰력. 토양 및 퇴적물 저널 16, 645-662.