Concentration of total organic carbon in waters of the Atlantic Ocean

In pursuance of previous studies water samples were taken in the Atlantic and Mediterranean during the 12th, 14th and 15th cruises of RV Mikhail Lomonosov in 1962-1964 to determine total and particulate organic carbon and permanganate oxidizability. Preliminary processing of the water samples was carried out in the normal manner in the on-board laboratory immediately after they had been taken: destruction of bicarbonates and carbonates by precise addition of acid (by alkalinity) and evaporation to dryness at 50-60°C. It is quite probable that the corresponding volatile fraction of organic matter is lost under these conditions. In discussion it was demonstrated that it may now be assumed that the carbon of the volatile fraction averages approximately 15% of total carbon, i.e., 15% of the sum of organic carbon of the volatile and nonvolatile fractions. Oxidizability was determined in all samples in the on-board laboratory.

Metabolite mobilization in the stem galls of Parthenium hysterophorus induced by Epiblema strenuana inferred from the signatures of isotopic carbon and nitrogen and concentrations of total non-structural carbohydrates

Parthenium hysterophorus L. (Asteraceae) is a weed of national significance in Australia. Among the several arthropod agents introduced into Australia to control populations of P. hysterophorus biologically, Epiblema strenuana Walker (Lepidoptera: Tortricidae) is the most widespread and abundant agent. By intercepting the normal transport mechanisms of P. hysterophorus, the larvae of E. strenuana drain nutrients, other metabolic products, and energy, and place the host plant under intense metabolic stress. In this study, determinations of total non-structural carbohydrates (TNC) levels and carbon and nitrogen isotope ratios of fixed products in different parts of the plant tissue, including the gall, have been made to establish the function of gall as a sink for the nutrients. Values of δ13C and δ15N in galls were significantly different than those in proximal and distal stems, whereas the TNC levels were insignificant, when measured in the total population of P. hysterophorus, regardless of plant age. However, carbon, nitrogen, and TNC signatures presented significant results, when assayed in different developmental stages of P. hysterophorus. Carbon isotope ratios in galls were consistently more negative than those from the compared plant organs. Nitrogen isotope ratios in galls, on the contrary, were either similar to or less negative than the compared plant organs, especially within a single host-plant stage population (i.e., either rosette, preflowering, or flowering stage). TNC levels varied within compared plant populations. The stem distal to the gall functioned more efficiently as a nodal channel than the stem proximal to the gall, especially in the translocation of nitrogenous nutrients. Our findings indicate that the gall induced by E. strenuana functions as a sink for the assayed nutrients, although some variations have been observed in the patterns of nutrient mobilization. By creating a sink for the nutrients in the gall, E. strenuana is able to place the overall plant metabolism under stress, and this ability indicates E. strenuana has the necessary potential for use as a biological-control agent.

The Determination of Total Hydrogen, Carbon, Nitrogen and Sulfur in Silicates, Silicate Rocks, Soils and Sediments

Determinations of the volatile elements carbon, hydrogen, sulfur and nitrogen in many geological RM, performed with the LECO CHN and SC analysers, are presented. The method allowed the determination of S in concentrations from a few % m/m to 0.001% m/m or less, of C from % m/m to 0.01% m/m and of H from % m/m to 0.004% m/m. Accuracy was usually better than the XRF method (for S). All obtained values passed the Sutarno-Steger test, which establishes that vertical bar(mean(analysed) - mean(certified))vertical bar/ S(certified) < 2, for the cases with an appropriate number of determinations (n > 10 for each element). It was possible to perform routine determination of C, H and S with the instrumentation, coupled with the determination of major and minor elements in geological materials. Determination of nitrogen could also be performed on an exploratory basis, with improvements in the method dependent on the future availability of more reference materials with reliable composition of this element.

Voltammetric determination of total iron in fuel ethanol using a 1,10 fenantroline/nafion carbon paste-modified electrode

This work presents a methodology for iron determination in fuel ethanol using a modified carbon paste electrode with 1.10 fenantroline/nafion. The electrochemical parameters were optimized for the proposed system and the voltammetric technique of square wave was employed for iron determination. An accumulation time of 5 minutes, such as a 100 mV of pulse magnitude (E(sw)) and frequency (f) of 25 Hz were used as optimized experimental conditions. The modified carbon paste electrode presented linear dependence of amperometric signal with iron concentration in a work range from 6.0x10(-6) until 2.0x10(-5) mol L(-1) of iron, exhibiting a linear correlation coefficient of 0.9884, a detection limit of 2.4 x10(-6) mol L(-1) (n = 3) and amperometric sensibility of 4.5x10(5) mu A/mol L(-1). Analytical curve method was used for iron determination at a commercial fuel sample. Flame atomic absorption spectroscopy was employed as comparative technique.

Development and application of an analytical method for the determination of total atmospheric biogenic non-methane organic carbon

Ein wesentlicher Anteil an organischem Kohlenstoff, der in der Atmosphäre vorhanden ist, wird als leichtflüchtige organische Verbindungen gefunden. Diese werden überwiegend durch die Biosphäre freigesetzt. Solche biogenen Emissionen haben einen großen Einfluss auf die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Atmosphäre, indem sie zur Bildung von bodennahem Ozon und sekundären organischen Aerosolen beitragen. Um die Bildung von bodennahem Ozon und von sekundären organischen Aerosolen besser zu verstehen, ist die technische Fähigkeit zur genauen Messung der Summe dieser flüchtigen organischen Substanzen notwendig. Häufig verwendete Methoden sind nur auf den Nachweis von spezifischen Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffverbindungen fokussiert. Die Summe dieser Einzelverbindungen könnte gegebenenfalls aber nur eine Untergrenze an atmosphärischen organischen Kohlenstoffkonzentrationen darstellen, da die verfügbaren Methoden nicht in der Lage sind, alle organischen Verbindungen in der Atmosphäre zu analysieren. Einige Studien sind bekannt, die sich mit der Gesamtkohlenstoffbestimmung von Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffverbindung in Luft beschäftigt haben, aber Messungen des gesamten organischen Nicht-Methan-Verbindungsaustauschs zwischen Vegetation und Atmosphäre fehlen. Daher untersuchten wir die Gesamtkohlenstoffbestimmung organische Nicht-Methan-Verbindungen aus biogenen Quellen. Die Bestimmung des organischen Gesamtkohlenstoffs wurde durch Sammeln und Anreichern dieser Verbindungen auf einem festen Adsorptionsmaterial realisiert. Dieser erste Schritt war notwendig, um die stabilen Gase CO, CO2 und CH4 von der organischen Kohlenstofffraktion zu trennen. Die organischen Verbindungen wurden thermisch desorbiert und zu CO2 oxidiert. Das aus der Oxidation entstandene CO2 wurde auf einer weiteren Anreicherungseinheit gesammelt und durch thermische Desorption und anschließende Detektion mit einem Infrarot-Gasanalysator analysiert. Als große Schwierigkeiten identifizierten wir (i) die Abtrennung von CO2 aus der Umgebungsluft von der organischen Kohlenstoffverbindungsfaktion während der Anreicherung sowie (ii) die Widerfindungsraten der verschiedenen Nicht-Methan-Kohlenwasserstoff-verbindungen vom Adsorptionsmaterial, (iii) die Wahl des Katalysators sowie (iiii) auftretende Interferenzen am Detektor des Gesamtkohlenstoffanalysators. Die Wahl eines Pt-Rd Drahts als Katalysator führte zu einem bedeutenden Fortschritt in Bezug auf die korrekte Ermittlung des CO2-Hintergrund-Signals. Dies war notwendig, da CO2 auch in geringen Mengen auf der Adsorptionseinheit während der Anreicherung der leichtflüchtigen organischen Substanzen gesammelt wurde. Katalytische Materialien mit hohen Oberflächen stellten sich als unbrauchbar für diese Anwendung heraus, weil trotz hoher Temperaturen eine CO2-Aufnahme und eine spätere Abgabe durch das Katalysatormaterial beobachtet werden konnte. Die Methode wurde mit verschiedenen leichtflüchtigen organischen Einzelsubstanzen sowie in zwei Pflanzenkammer-Experimenten mit einer Auswahl an VOC-Spezies getestet, die von unterschiedlichen Pflanzen emittiert wurden. Die Pflanzenkammer-messungen wurden durch GC-MS und PTR-MS Messungen begleitet. Außerdem wurden Kalibrationstests mit verschiedenen Einzelsubstanzen aus Permeations-/Diffusionsquellen durchgeführt. Der Gesamtkohlenstoffanalysator konnte den tageszeitlichen Verlauf der Pflanzenemissionen bestätigen. Allerdings konnten Abweichungen für die Mischungsverhältnisse des organischen Gesamtkohlenstoffs von bis zu 50% im Vergleich zu den begleitenden Standardmethoden beobachtet werden.

Fourier transform infrared spectroscopy, a new method for rapid determination of total organic and inorganic carbon and biogenic silica concentration in lake sediments

Abstract We demonstrate the use of Fourier transform infrared spectroscopy (FTIRS) to make quantitative measures of total organic carbon (TOC), total inorganic carbon (TIC) and biogenic silica (BSi) concentrations in sediment. FTIRS is a fast and costeffective technique and only small sediment samples are needed (0.01 g). Statistically significant models were developed using sediment samples from northern Sweden and were applied to sediment records from Sweden, northeast Siberia and Macedonia. The correlation between FTIRS-inferred values and amounts of biogeochemical constituents assessed conventionally varied between r = 0.84–0.99 for TOC, r = 0.85– 0.99 for TIC, and r = 0.68–0.94 for BSi. Because FTIR spectra contain information on a large number of both inorganic and organic components, there is great potential for FTIRS to become an important tool in paleolimnology.