AbstractWhile the idea that adding

Abstract
While the idea that adding pyrogenic carbon (referred to as ‘biochar’ when used as a soil amendment) will enhance soil fertility and carbon sequestration has gained widespread attention, understanding of its chemical and physical characteristics and the methods most appropriate to determine them have lagged behind. This type of information is needed to optimize the properties of biochar for specific purposes such as nutrient retention, pH amelioration or contaminant remediation. A number of surface properties of a range of biochar types were examined to better understand how these properties were related to biochar production conditions, as well as to each other. Among biochars made from oak (Quercus lobata), pine (Pinus taeda) and grass (Tripsacum floridanum) at 250 °C in air and 400 and 650 °C under N2, micropore surface area (measured by CO2 sorptometry) increased with production temperature as volatile matter (VM) decreased, indicating that VM was released from pore-infillings. The CEC, determined using K+ exchange, was about 10 cmolc kg−1 for 400 and 650 °C chars and did not show any pH dependency, whereas 250 °C biochar CECs were pH-dependant and rose to as much as 70 cmolc kg−1 at pH 7. Measurements of surface charge on biochar particles indicated a zeta potential of − 9 to − 4 mV at neutral pH and an iso-electric point of pH 2–3. However, a colloidal or dissolved biochar component was 4–5 times more electronegative. Total acid functional group concentration ranged 4.4–8.1 mmol g−1 (measured by Boehm titration), decreased with production temperature, and was directly related to VM content. Together, these findings suggest that the VM component of biochar carries its acidity, negative charge, and thus, complexation ability. However, not all acid functional groups exchanged cations as the number of cation exchanging sites (CEC) was about 10 times less than the number of acid functional groups present on biochar surfaces and varied with biomass type. These findings suggest that lower temperature biochars will be better used to increase soil CEC while high temperature biochars will raise soil pH. Although no anion exchange capacity was measured in the biochars, they may sorb phosphate and nitrate by divalent cation bridging.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

นามธรรม
ขณะคิดว่า การเพิ่มคาร์บอน pyrogenic (เรียกว่า 'biochar' เมื่อใช้เป็นการแก้ไขดิน) จะเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดิน และคาร์บอน sequestration ได้รับความสนใจอย่างแพร่หลาย การทำความเข้าใจลักษณะของเคมี และกายภาพและวิธีการที่เหมาะสมเพื่อกำหนดให้มี lagged หลัง ชนิดของข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการปรับคุณสมบัติของ biochar สำหรับวัตถุประสงค์เฉพาะเช่นเก็บข้อมูลธาตุอาหาร pH amelioration หรือสารปนเปื้อนเพื่อ จำนวนคุณสมบัติพื้นผิวของหลากหลายชนิด biochar ถูกตรวจสอบเข้าใจว่าคุณสมบัติเหล่านี้เกี่ยวข้องเงื่อนไขผลิต biochar เช่น เดียว กับแต่ละอื่น ๆ จาก biochars ทำจากโอ๊ค (Quercus lobata), ไพน์ (Pinus taeda) และหญ้า (Tripsacum floridanum) ที่ 250 ° C ในอากาศและ 400 และ 650 ° C ภายใต้ N2, micropore พื้นที่ผิว (วัด โดย CO2 sorptometry) เพิ่มขึ้น ด้วยผลิตอุณหภูมิเป็นเรื่องระเหย (VM) ลดลง ระบุว่า VM ออกจากรูขุมขน-infillings พบกับ CEC กำหนดใช้ K exchange มีประมาณ 10 cmolc kg−1 400 และ 650 ° C ตัวอักษร และไม่ได้แสดงการอ้างอิงค่า pH ในขณะที่ 250 ° C biochar CECs ได้ค่า pH ขึ้นอยู่ และยัง kg−1 cmolc ถึง 70 ที่ pH 7 วัดค่าผิวอนุภาค biochar ระบุเป็นซีตาศักยภาพของ− 9 − 4 mV ที่ค่า pH เป็นกลางและเป็นจุดไฟฟ้า iso ของ 2 – 3 อย่างไรก็ตาม คอมโพเนนต์ biochar colloidal หรือละลาย electronegative มาก 4-5 ครั้งได้ รวมกรดกลุ่ม functional เข้มข้นอยู่ในช่วง 4.4 – 8.1 mmol g−1 (วัด ด้วยการไทเทรต Boehm), ลดลง ด้วยผลิตอุณหภูมิ และที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับเนื้อหา VM กัน ผลการวิจัยเหล่านี้แนะนำว่า คอมโพเนนต์ VM ของ biochar ดำเนินมี ประจุลบ ความดัง ความสามารถในการ complexation อย่างไรก็ตาม กลุ่ม functional กรดไม่แลกเป็นของหายากเป็นของ cation ที่แลกเปลี่ยนอเมริกา (พบกับ CEC) ประมาณ 10 เท่าน้อยกว่าจำนวนของกรดอยู่บนพื้นผิว biochar กลุ่ม functional และแตกต่างกันกับชนิดของชีวมวล ผลการวิจัยเหล่านี้แนะนำว่า biochars อุณหภูมิต่ำจะดีกว่าใช้เพิ่มดินพบกับ CEC ขณะอุณหภูมิสูง biochars จะเพิ่มค่า pH ของดิน แม้ว่าความจุแลกเปลี่ยน anion ไม่ถูกวัดในการ biochars พวกเขาอาจ sorb ไนเตรตและฟอสเฟต โดย divalent cation กาลได้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อ
ขณะที่ความคิดว่าการเพิ่มคาร์บอน pyrogenic (เรียกว่า 'biochar' เมื่อใช้เป็นปรับปรุงดิน) จะช่วยเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดินและปริมาณคาร์บอนสะสมที่ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางในความเข้าใจของสารเคมีและลักษณะทางกายภาพและวิธีการที่เหมาะสมที่สุดในการตรวจสอบพวกเขามี ล้าหลัง ประเภทของข้อมูลนี้เป็นสิ่งจำเป็นที่จะเพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติของ biochar เพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะเช่นการเก็บรักษาสารอาหารที่เป็นกรดด่างเยียวยาหรือฟื้นฟูสารปนเปื้อน จำนวนของคุณสมบัติของพื้นผิวในช่วงของประเภท biochar มีการตรวจสอบเพื่อให้เข้าใจว่าคุณสมบัติเหล่านี้มีความสัมพันธ์กับเงื่อนไขการผลิต biochar, เช่นเดียวกับคนอื่น ๆ หมู่ biochars ที่ทำจากไม้โอ๊ค (lobata วร์), สน (สน Taeda) และหญ้า (Tripsacum floridanum) ที่ 250 ° C ในอากาศและ 400 และ 650 ° C ภายใต้ N2 พื้นที่ผิว micropore (วัดโดย sorptometry CO2) เพิ่มขึ้นกับอุณหภูมิการผลิตเป็น สารระเหย (VM) ที่ลดลงแสดงให้เห็นว่า VM ถูกปล่อยออกจากรูขุมขน infillings- CEC, การพิจารณาโดยใช้ K + แลกเปลี่ยนเป็นประมาณ 10 cmolc กิโลกรัม 1 สำหรับ 400 และ 650 ° C ตัวอักษรและไม่ได้แสดงให้เห็นการพึ่งพาค่า pH ใด ๆ ในขณะที่ 250 ° C CECS biochar มีค่าความเป็นกรดขึ้นอยู่กับลุกขึ้นยืนและมากที่สุดเท่าที่ 70 cmolc กิโลกรัม 1. ที่พีเอช 7 วัดค่าใช้จ่ายบนพื้นผิวอนุภาค biochar ชี้ให้เห็นศักยภาพของซีตา - 9 - 4 mV ที่พีเอชที่เป็นกลางและจุด iso-ไฟฟ้าของพีเอช 2-3 แต่องค์ประกอบ biochar คอลลอยด์หรือละลายเป็น 4-5 ครั้งขั้วลบมากขึ้น รวมกรดความเข้มข้นของกลุ่มการทำงานอยู่ระหว่าง 4.4-8.1 มิลลิโมลกรัม-1 (วัดจาก Boehm ไตเตรท) ลดลงด้วยอุณหภูมิการผลิตและได้รับการที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับเนื้อหา VM ร่วมกันค้นพบเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบของ VM biochar ดำเนินการเป็นกรดของประจุลบและทำให้ความสามารถในเชิงซ้อน แต่ไม่ทุกกลุ่มทำงานกรดแลกไพเพอร์เป็นจำนวนเว็บไซต์การแลกเปลี่ยนไอออนบวก (CEC) ประมาณ 10 ครั้งน้อยกว่าจำนวนของการทำงานเป็นกลุ่มกรดบนพื้นผิว biochar และแตกต่างกันกับชนิดของชีวมวล การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่า biochars อุณหภูมิต่ำจะดีกว่าที่ใช้ในการเพิ่ม CEC ดินในขณะที่ biochars อุณหภูมิสูงจะเพิ่ม pH ของดิน แม้ว่าจะไม่มีความสามารถในการแลกเปลี่ยนไอออนวัดใน biochars พวกเขาอาจ SORB ฟอสเฟตและไนเตรตโดยมีประจุไอออนบวกการแก้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นามธรรม
ในขณะที่ความคิดที่เพิ่ม pyrogenic คาร์บอน ( เรียกว่า ' ไบโอชาร์ ' เมื่อใช้เป็นดินแก้ไข ) จะช่วยเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดินและการสะสมคาร์บอนที่ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวาง ความเข้าใจของทางเคมี กายภาพ และวิธีการที่เหมาะสมที่สุดในการตรวจสอบพวกเขามี lagged อยู่เบื้องหลังประเภทของข้อมูลนี้เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อปรับคุณสมบัติของไบโอชาร์เพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะเช่นการเก็บรักษาสารอาหาร อแก้ไข หรือสิ่งปนเปื้อนในการฟื้นฟู จำนวนสมบัติพื้นผิวของช่วงของประเภทไบโอชาร์ศึกษาเพื่อให้เข้าใจมากขึ้นว่า คุณสมบัติเหล่านี้ที่เกี่ยวข้องกับสภาพการผลิตไบโอชาร์เช่นเดียวกับแต่ละอื่น ๆระหว่าง biochars ทำจากไม้โอ๊ค ( Quercus โลบาตา ) สน ( Pinus taeda ) และหญ้า ( tripsacum floridanum ) ที่ 250 ° C ในอากาศและ 400 และ 650 ° C ใน 2 พื้นที่ผิว micropore ( วัดด้วย CO2 sorptometry ) เพิ่มขึ้นตามการผลิตอุณหภูมิสารระเหย ( VM ) ลดลง แสดงให้เห็นว่า VM ถูกปล่อยออกมาจากรูขุมขน infillings . CEC , มุ่งมั่นใช้ K ตราเกี่ยวกับ 10 cmolc กก− 1 สำหรับ 400 และ 650 ° C และ อข้อมูลไม่มีอ้างอิง ส่วน 250 ° C ไบโอชาร์ pH ขึ้นอยู่กับจำนวน และกุหลาบ เพื่อให้มากที่สุดเท่าที่ cmolc 70 กก. − 1 ที่ pH 7 ขนาดของประจุที่ผิวอนุภาคไบโอชาร์ ( ซีตาศักยภาพของ− 9 ถึง− 4 MV ที่ pH เป็นกลาง และ ISO ไฟฟ้าจุดที่ pH 2 – 3 อย่างไรก็ตามเป็นคอลลอยด์หรือละลายชิ้นส่วนไบโอชาร์ 4 –ซึ่งประกอบด้วยประจุไฟฟ้าลบมากกว่า 5 ครั้ง หมู่ฟังก์ชันกรดรวมปริมาณอยู่ 4.4 mmol ( 8.1 กรัม− 1 ( วัดโดยโบมไทเทรต ) ลดลงตามอุณหภูมิ การผลิต และมีความสัมพันธ์โดยตรงกับซอฟต์แวร์เนื้อหา ด้วยกัน จึงมีข้อเสนอแนะว่า VM ส่วนประกอบของไบโอชาร์ประกอบของกรด ประจุลบ ดังนั้น ความสามารถในการเกิดสารประกอบเชิงซ้อน .แต่ไม่ทั้งหมดที่มีหมู่ฟังก์ชันกรดแลกเป็นหมายเลขของการแลกเปลี่ยนเว็บไซต์ ( CEC ) น้อยกว่าจำนวนของกรดหมู่ฟังก์ชันบนพื้นผิวที่หลากหลาย และปัจจุบันไบโอชาร์ประเภทชีวมวลประมาณ 10 ครั้ง จากการศึกษาครั้งนี้มีข้อเสนอแนะว่า biochars อุณหภูมิจะใช้ดีกว่าเพื่อเพิ่มปริมาณดินในขณะที่ biochars อุณหภูมิสูงจะเพิ่มดิน .แม้ว่าจะไม่มีการแลกเปลี่ยนแอนไอออนความจุวัดใน biochars พวกเขาอาจ sorb ฟอสเฟตและไนเตรต โดยการลดขนาด