Resumos
A Ciência do Solo procura compreender e modelar os fenômenos ocorridos no solo, principalmente na zona não saturada. Como o entendimento de muitos desses fenômenos exige determinações em escalas que permitam incorporar aos modelos a variabilidade de poros e agregados, desenvolveu-se, na Embrapa Instrumentação Agropecuária, um tomógrafo de raios-X, de resolução micrométrica, com o objetivo de se obterem imagens, de forma não-destrutiva, de amostras de solo, com resolução espacial igual ou inferior a 100 μm. Foi possível projetar e construir um equipamento, de alta resolução, com baixo custo, comparativamente aos equipamentos comerciais disponíveis, cujos preços são proibitivos para aplicações em solo. Obtiveram-se imagens de amostras de solos com estrutura deformada, compostos por agregados de 212 a 250 μm, nos quais foram identificados poros medindo 100 μm ou menos. Poros dessas dimensões foram visualizados, também, em tomografias de amostras compostas de grãos de areia de 1 mm e capilares de vidro com diâmetros internos de 100, 200 e 300 μm. Tomografias de amostras não deformadas de solos evidenciaram, além de poros de 200 a 800 μm, partículas de alta densidade não-detectáveis com a tomografia de resolução milimétrica.
tomografia; microtomografia; solo; raio-X; agricultura; meios porosos
Soil Science deals with the understanding and modelling of the phenomena occurring in soils, mainly those related to the non-saturated zone. Since understanding most of those phenomena requires determination of parameters in scales allowing the incorporation of pore and aggregate variability to the models, a microscopic scale X-ray tomograph was built at Embrapa Agriculture Instrumentation. The aim was to generate non-destructive images of soil samples, within at least 100 ∝m spatial resolution. It was possible to design and construct a low cost equipment as compared to commercially available scanners, whose prices are prohibitive to soil studies. Tomographs of disturbed soils showing 212 to 250 ∝m aggregates were obtained. Pores with 100 μm size or less were observed. Pores with the same size could be detected in tomographs of samples containing 1 mm sand grains and capillaries with internal diameter of 100, 200 and 300 ∝m. Tomographs of undisturbed soil samples are also shown with pores ranging from 200 to 800 ∝m and high density particles.
tomography; microtomography; soil; X-ray; agriculture; porous media
SEÇÃO I - FÍSICA DO SOLO
Avaliação da macroporosidade e da densidade de partículas do solo através da microtomografia de raios-x(1 (1 ) Parte da Tese de Doutorado do primeiro autor. Projeto financiado pela Embrapa/Instrumentação Agropecuária (Projeto 12.0.94.093) e pela FAPESP (Processo 90/3773-7). Escola de Engenharia de São Carlos - Centro de Recursos Hídricos e Ecologia Aplicada - USP. )
Macroporosity and soil particle density evaluation using x-ray microtomography
A. Macedo; S. Crestana
Pesquisador da Embrapa Instrumentação Agropecuária. Rua XV de Novembro, 1452, Caixa Postal 741. CEP 13560-970 São Carlos (SP). E-mail: alvaro@cnpdia.embrapa.br
RESUMO
A Ciência do Solo procura compreender e modelar os fenômenos ocorridos no solo, principalmente na zona não saturada. Como o entendimento de muitos desses fenômenos exige determinações em escalas que permitam incorporar aos modelos a variabilidade de poros e agregados, desenvolveu-se, na Embrapa Instrumentação Agropecuária, um tomógrafo de raios-X, de resolução micrométrica, com o objetivo de se obterem imagens, de forma não-destrutiva, de amostras de solo, com resolução espacial igual ou inferior a 100 μm. Foi possível projetar e construir um equipamento, de alta resolução, com baixo custo, comparativamente aos equipamentos comerciais disponíveis, cujos preços são proibitivos para aplicações em solo. Obtiveram-se imagens de amostras de solos com estrutura deformada, compostos por agregados de 212 a 250 μm, nos quais foram identificados poros medindo 100 μm ou menos. Poros dessas dimensões foram visualizados, também, em tomografias de amostras compostas de grãos de areia de 1 mm e capilares de vidro com diâmetros internos de 100, 200 e 300 μm. Tomografias de amostras não deformadas de solos evidenciaram, além de poros de 200 a 800 μm, partículas de alta densidade não-detectáveis com a tomografia de resolução milimétrica.
Termos de indexação: tomografia, microtomografia, solo, raio-X, agricultura, meios porosos.
SUMMARY
Soil Science deals with the understanding and modelling of the phenomena occurring in soils, mainly those related to the non-saturated zone. Since understanding most of those phenomena requires determination of parameters in scales allowing the incorporation of pore and aggregate variability to the models, a microscopic scale X-ray tomograph was built at Embrapa Agriculture Instrumentation. The aim was to generate non-destructive images of soil samples, within at least 100 ∝m spatial resolution. It was possible to design and construct a low cost equipment as compared to commercially available scanners, whose prices are prohibitive to soil studies. Tomographs of disturbed soils showing 212 to 250 ∝m aggregates were obtained. Pores with 100 μm size or less were observed. Pores with the same size could be detected in tomographs of samples containing 1 mm sand grains and capillaries with internal diameter of 100, 200 and 300 ∝m. Tomographs of undisturbed soil samples are also shown with pores ranging from 200 to 800 ∝m and high density particles.
Index terms: tomography, microtomography, soil, X-ray, agriculture, porous media.
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AGRADECIMENTOS
À Embrapa/Instrumentação Agropecuária (Projeto nº12.0.94.093) e à FAPESP (Processo 90/3773-7), pela infra-estrutura e pelo suporte financeiro.
Ao Centro de Recursos Hídricos e Ecologia Aplicada da USP/Escola de Engenharia de São Carlos, onde foi desenvolvida a tese de doutorado.
Aos Assessores Científicos da Revista Brasileira de Ciência do Solo, pelos comentários que muito contribuíram para a melhoria deste trabalho.
LITERATURA CITADA
Recebido para publicação em maio de 1998
Aprovado em maio de 1999
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Datas de Publicação
-
Publicação nesta coleção
07 Out 2014 -
Data do Fascículo
Dez 1999
Histórico
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Recebido
Maio 1998 -
Aceito
Maio 1999