스키 메이트의 원소 분석:단백질 스키머는 실제로 수족관 물로부터 무엇을 제거합니까?

단백질 스키머가 암초 수족관 물(펠드만,2009;펠드만,2010)에서 측정 가능한 총 유기 탄소의 20-35%만 제거한다는 다소 반 직관적 인 관찰은”스키머 컵에서 수집하는 모든”물건”은 무엇입니까?”그것은 정말로 목차입니까,아니면 적어도 불안정합니까,또는”스킴 블”,목차의 일부입니까? 본격적인 바다 물로부터 목차 성분을 식별하려는 시도는 아직 초기 단계에 있으며,이 물질은 상세한 화학 분석에 저항했습니다. 주로 해쳐와 동료(모퍼,2007;드 라 로사,2008)정교한 질량 분석 및 핵 자기 공명 분광 기술을 사용하여 최근의 노력은 본격적인 해양 목차는 주요 생화학 그룹의 모든 화학 대표를 포함 이산 화합물의 수만 구성되어 있음을 밝혀;지질,펩타이드,탄수화물,헤테로 사이클,방향족 화합물 등 해양 목차와 수족관 목차 사이의 관계는 여전히 확립되어야하지만,우리 수족관의 목차는 똑같이 다양하고 화학적 복잡성이 풍부 할 것 같습니다. 따라서,수족관 목차의 화학적 분해가 가까운 장래에 출간 될 것 같지는 않다. 그럼에도 불구하고,공개 및 목차의 원소 구성 요소의 대부분을 정량화 할 수있는 분석 방법이 있습니다,그리고 약간의 화학 직관,화학 범주에 이러한 구성 요소 중 일부의 할당을 허용. 이러한 분석 방법을 원소(또는 연소)분석 및 유도 결합 플라즈마 원자 방출 분광학이라고합니다. 두 가지 방법은 많은 상업 작업에서 사용할 수 있습니다;우리는 우리의 스키 메이트 샘플(http://www.caslab.com/)에 대한 투손 아리조나에서 컬럼비아 분석 서비스를 사용했다.

실험 결과

모든 스킴 메이트 샘플은 저자의 관리하에 175 갤런 암초 탱크에서 실행되는 스키머의 수집 컵에서 얻은 것입니다. 이 컬렉션의 기간 동안 탱크에는 10 마리의 물고기(프테라포곤 카우데르니(방가이 추기경),리오프로포마 카마비(캔디베이스),중심부 로리큘러스(화염 천사),중심부 인터라타(일본 피그미 천사),옥시시르리이트 티푸스(롱노스 매),제브라소마 플라 베 센스(옐로우 탕),앰블리 고비우스 비노 엔시스(비노 고비)및 싱키로 푸스 스플렌 디두 스(만다린)),약 40 개의 산호 식민지,성배,성배 범주,그리고 수십 개의 달팽이와 소라게. 부드러운 산호 나 조개는 없었습니다. 전형적인 일일 수유에는 히카리 미 시스 새우 1 큐브,페 미 시스 새우 1 큐브,플레이크 음식 한 꼬집,펠렛 음식 한 꼬집이 포함되었습니다. 매주 3 회,리프 영양 제품 피토 피스트,로티 피스트,오이스터 피스트 및 아크 포드가 사용되었으며,노리 한 장을 일주일에 한 번 추가했습니다. 스키머 컵을 매주 세척하고 입상 활성탄,입상 산화철,칼슘 반응기 및 자외선 살균기를 모두 연속적으로 사용했습니다. 물량의 17%가 매주 변경되었으며 탱크 매개 변수도 매주 측정되었습니다.=4ppm(1 시간 후 먹이)–0.5ppm(24 시간 후에유),=390–410ppm,=1230–1260ppm,=3.5–4meq/L,염분=34.5–36ppt,pH=7.8(조명)–8.1(조명),<0.5ppm,측정 NH4,NO2,또는 PO4. 가이스만 메탈 할라이드 전구 2 개와 이와사키 메탈 할라이드 전구 1 개를 8 시간 온,16 시간 오프 사이클로 조명했습니다. 2*2 를 제외한 첨가제는 사용하지 않았다.

우리의 초기 실험 단백질 스키 머에 의해 제거 물 불용성 고체 물질의 구성을 조사 하도록 설계 되었습니다. 스키 메이트는 수족관에 음식을 추가하지 않고 4 일 동안 수집되었습니다. 1. 스키머 컵은 이 기간 후에 조심스럽게 제거하고 감압 상태에서 초기 액체 증발을 통해 건조에 집중시킨 후 110 에서 진공 건조시킵니다.이 절차는 거의 모든 물(아래 참조)과 물론 스킴 메이트의 휘발성 성분을 효과적으로 제거합니다. 회색 갈색 고체 결과 17 그램,그림 참조. 1.

이 조잡한 스키메이트 4 그램을 100 밀리리터의 증류수에 물고 몇 시간 동안 격렬하게 교반하였다. 그 후,혼합물을 분당 6000 회/10 분으로 원심분리에 의해 분리한 후 상등액을 부어 폐기하였다. 이 과정을 3 회 반복한 후,나머지 물질을 110 회/0.2 밀리미터에서 48 시간 동안 진공 건조시켜 회색-녹색 고체를 0.47 제곱미터로 처리하였다. 2468>900 까지 가열하여 이산화탄소를 연소시켜야 합니다. 이 고체는 컬럼비아 분석 서비스에서 전술 한 바와 같이 원소 분석을 실시 하였다:

• 100%
• : 0.16 %

이러한 데이터는 화학적 직관과 일부 가정의 일부 적용으로 해석 될 수 있습니다.

1)칼슘 분석

17.43 중량%는 470 밀리그램 샘플의 총량이 82 밀리그램임을 의미한다. 이 모든 것이 탄산 칼슘의 형태라고 가정하면,건조 된 스킴 메이트의 470 밀리그램은 카코 3 의 205 밀리그램(44%)을 함유한다. 탄소는 카코 3 의 12%(중량 기준)이기 때문에,건조 된 스킴 메이트의 470 밀리그램은 탄산 칼슘에서 기여한(무기)탄소의~25 밀리그램(~5.2%)을 함유한다.

2)마그네슘 분석

1.35 중량%는 470 밀리그램 샘플에서 밀리그램의 총량이 6.3 밀리그램임을 의미한다. 이 모든 것이 탄산 마그네슘의 형태라고 가정하면,건조 된 스킴 메이트의 470 밀리그램은 22 밀리그램(~4.7%)의 마그네슘 3 을 함유한다. 탄소는 탄산 마그네슘 3 의 14%(중량 기준)이기 때문에 건조 된 스킴 메이트의 470 밀리그램은 탄산 마그네슘에서 기여한(무기)탄소의~3 밀리그램(~0.7%)을 함유합니다.

3)질소 분석

살아있는 유기체는 건조 중량 질소에 의해~5~9%(단순화를 위해 7%를 사용할 것입니다),(스터 너,2002)그래서,우리는 질소의 무기 공급원을 무시하면(물 탱크에서 측정 할 수 없을 정도로 낮은 4,3,2,2),2.질소의 22 중량%는 149 마그네슘(~32%)의 유기 물질이 존재하는 것으로 계산되는 470 마그네슘 스킴 메이트에 10.4 마그네슘 질소가 있음을 의미합니다.

4)수소 분석

살아있는 유기체는 건조 중량 수소에 의해~7%이다. (스테너,2002)수소의 2.39 중량%는 470 밀리그램의 스킴메이트에 11.2 밀리그램의 수소가 존재한다는 것을 의미하며,이는 160 밀리그램(~34%)의 유기물질로 계산된다. 이 값을(3)의 유기물에 대한 질소 분석 기반 예측과 비교하십시오.

5)탄소 분석

21.이 샘플의 총량은 470 밀리그램 스킴 메이트 샘플에 존재하는 99 밀리그램을 의미합니다. 이 두 가지 유형의 기여는 다음과 같습니다. 이 탄소의 원천은 무엇입니까? 두 가지 가능성이 가능성이 보인다;유기 소스에서 발생 가스 필터,또는 목차에서 배출 된 미립자 탄소. 살아있는 유기체는 40-50%건조 중량 탄소(단순성을 위해 45%를 사용합니다),(스터 너,2002). 만약 탄소 71 밀리그램의 모든 유기 소스(=목차)에서 온,다음 있을 것 이다~158 밀리 그램(~34%)유기 물질의 존재. 이 값을(3)에서 유기물의 질소 분석 기반 예측;149 밀리그램(~32%)및(4)에서 수소 분석 기반 예측;목차 160 밀리그램(34%). 목차-탄소 기반 계산과 독립적 인 수소 및 질소 기반 계산 사이의 일치도는 무시할 수 없습니다. 따라서
은 나머지 71 킬로그램의 탄소가 목차로 유기 소스에 기인 할 수 있다는 결론을 금기 할 증거는 없다; 이 탄소의 공급원으로서 개크 필터 분출물을 호출할 이유가 없다.

6)실리콘 분석

스키메이트 470 밀리그램에 존재하는 4.76 중량%의 실리콘은 총 22.4 밀리그램이 존재함을 시사한다. 1985 년 브레진스키,1989 년 모트록)는 시오 2 의 수화 중합체(약 2000 년)에 있다. 오팔에 대한 분자식은 다음과 같습니다. 따라서 우리는 53 마그네슘(~11%)으로 존재하는 생체 오팔의 양을 근사 할 수 있습니다.

7)인 분석

드라이 스키메이트 470 밀리그램에 존재하는 피 0.16 중량%는 피 0.75 밀리그램이 존재함을 의미한다. 이 경우,건조 스킴 메이트의 470 밀리그램에 존재하는~2.3 밀리그램(~0.5%)의 포스페이트(~0.5%)가 존재한다. 이 양은 탱크 물 및 기간에 인산염의<0.02 피핌보다 훨씬 많은 인산염의~4900 피핌 피핌 피핌 피핌 피핌 피핌 피핌 피핌 피핌 피핌 피핌 피핌 피핌 피핌 피핌 피핌 따라서 스키밍은 인산염을 집중시킵니다.

원소 분석 요약

요약하면,스키머는(대략)중량으로 구성된 화합물의 고체,물-불용성 혼합물을 끌어내고 있다):

• 44 % 5870>
• 34%유기 물질
• 0.5%인산염

따라서 건조 물 불용성 스킴 메이트의 총~95%가 차지한다! 스킴메이트에서 이러한 화학 물질의 공급원은 무엇입니까? 생물 오팔은 규조류,해양 미생물의 식물성 플랑크톤 가족의 작은 구성원의 껍질에서 가능성이 높습니다. 그 결과,이 두 가지 유형이 있습니다. 칼슘 반응기는 실험적 스킴메이트 수집 기간 내내 작동했고,그래서 카코 3 의 일부는 이 장치에서 방출된 미세결정물일 수도 있다. 또한,카코 3 는 코코 리토 포어의 플랑크톤 미생물 껍질에서 발생할 수 있습니다(미첼-이네스,1987;스탠리,2005)및 유공충 가족. 이 플랑크톤 성분은 바닷물의 특정 조건에서 널리 퍼져 있지만 수족관 물에는 존재하지 않습니다. 현재 카코 3 의 생물학적 및 생물학적 소스를 구별하는 것은 불가능합니다.
에서 진행 중인 칼슘 반응기 없이 스킴메이트가 수집되는 미래의 실험들은 이 점을 밝힐 수 있다. 스킴메이트에 존재하는 인산염은 물 기둥의 무기 인산염으로부터 나올 수 없었으며,이온은 물과의 철저한 세척에 의해 제거되었을 것이다. 이 인산염의 일부는 불용성 인산 칼슘의 형태 일 수 있지만,그 발생은 다소 높은 산도로 형성되기 때문에 가능성이 희박합니다.이 액은 스킴 메이트 액체의 특징이 아닙니다(산도=7.67,아래 참조). 즉,규조류와 다른 모든 생물체(코코 리토 포어,유공충,박테리아,인간 등)내의 많은 생화학 물질이 인산염 그룹을 부착했습니다. 수족관 유기체는 물 란에 있는 무기 인산염에서 이 인산염 분자를 보충하고 유기 생화확에 그 후에 붙입니다. 따라서,그들은 물로부터 인산염을 효과적으로 농축시키고,그
인산염은 스키밍시(손상되지 않은 유기체 내에서)제거됩니다. 이 관점에서 스키밍 수족관 물 무기 인산염의 제거에 기여지 않습니다.

흥미롭고 아마도 예상치 못한 관찰은이 고체 스킴 메이트 물질의 34%만이”유기 탄소”에 할당 될 수 있다는 것이다. 따라서,스킴 메이트의 고체 물 불용성 부분의 2/3 는 목차가 아니라 오히려 생물 기원 기원을 가질 수있는 무기 물질(또는 그렇지 않을 수도 있음)입니다. 이 무기 물질의 상당량이 플랑크톤 껍질에서 나온다면,검출 된 유기 물질(목차)의 상당 부분이 아마도 이러한 유기체의”내장”을 구성한다는 것을 추론합니다. 따라서,아마도 스키밍에 의해 제거 된 목차의 대부분은 실제로 자유 부동 유기 분자입니다. 물론이 해석에 대한 한 가지주의 사항은 원유 원래 스키 메이트의~90%가 물로 씻겨 나갔다는 사실입니다. 아마도 그 수용성 분획 물에는 상당량의 용존 유기 탄소가 포함되어 있었으며,이는 위의 분석에 의해 감지되지 않을 것입니다.

이 문제를 해결하기 위해 두 번째,보다 포괄적 인 스키 메이트 화학 분석이 추구되었습니다. 이 실험에서,탱크에는 상술한 바와 같이 체육과 히카리 미시스 새우,해양영양식 1 플레이크,오메가 1 베지 플레이크 및 아쿠온 해양 과립의 혼합물을 매일 공급하였다. 이 일일 수유는 하루 0.87 밀리/일의 건조 중량(48 시간 동안 110 밀리/0.2 밀리미터)에 달했습니다. 이 실험 동안 암초 영양 제품은 사용되지 않았습니다. 이 공급 정권의 7 일 후에,스키머 컵으로부터 조심스럽게 제거된 고체 및 액체 스킴메이트를 원심분리(분당 6000 회전,40 분)에 의해 분리하였다. 밝은 갈색 투명 상등액을 붓고 그 부피를 측정 하였다. 고체 잔류물을 진공 상태에서 24 시간=>5.18 시간 동안 건조시켰다. 110 밀리리터의 액체를 감압하에 농축시킨 후 진공 건조시켰다(110 밀리리터의 갈색 고체(=>
원래 125 밀리리터의 액체 회수로부터 고체 3.31 밀리리터의 수율). 또한,1.023 의 굴절률은 31 의 염분 및 산도=7.67 을 나타냈다. 이 키트의 끝점은 스킴메이트 액체의 간섭하는 밝은 갈색으로 인해 검출될 수 없습니다. 이 알칼리도 분석실험에 의해 검출되고 있는 목차 풀에서 유기산 카르복실산염이 있을 수 있습니다(아래 참조).

원심분리 후 얻어진 고체뿐만 아니라 스킴메이트의 액체 부분의 증발로부터 유도된 고체는 모두 원소 분석을 위해 컬럼비아 분석 서비스에 제출되었다. 결과는 표 1 에 표로 표시됩니다. 또한,건조 식품을 선택 요소에 대해 분석 하였다. 자연적인 바닷물 성분 내용은 비교를 위해 포함됩니다.

표 1. 스키 메이트 및 식품 샘플의 원소 분석 결과.

성분	고체 스킴 메이트(중량%)	액체 스킴 메이트(중량%)	천연 해수 고체(중량%)	식품(중량%)
기음	22.50	4.50	0.08
엔	2.72	0.68	0.04
1998 년	2.37	1.33
에스	1.18	2.47	2.6
캘리포니아	10.52	0.60	1.1
밀리그램은	1.99	3.21	3.7
만약	8.94	1.40	< 0.01
나	3.45	27.25	30.9
씨엘은	0.40	43.2	55.4
케이	0.38	1.17	1.1
철	0.93	<0.02	< 0.01
피	0.46	0.08	< 0.01	1.57
나			< 0.01	< 0.1
쿠			< 0.01	< 0.006
오전	55.84	85.89	95

식품 분석

건조 식품은 인,구리 및 요오드 함량에 대해 분석 하였다. 이 분석에는 구리도 요오드도 등록되어 있지 않다. 그러나 인 함량은 검출 가능했으며,1.57 중량%는 매일 탱크에 공급되는 건조 식품 0.87 의 인에서 약 14 밀리그램의 인에 해당합니다. 이 경우,건조 식품(예:건조 식품)의 경우,건조 식품(예:건조 식품)의 경우,건조 식품(예:건조 식품)의 경우,건조 식품(예:건조 식품)의 경우,건조 식품(예:건조 식품)의 경우,건조 식품(예:건조 식품)의 경우,건조 식품(예:건조 식품)의 경우,건조 식품(예:건조 식품)의 경우,건조 식품(예:건조 식품)의 경우,건조 식품(예:건조 식품)의 냉동 미 시스 새우 큐브 해동 될 때까지 수돗물로 철저히 세척 하였다,그래서 동결 물 물 인산염 함량이 할인 될 수 있습니다. 수족관 물 양의 168 갤런에 매일 42 밀리그램 인산염 추가는 일 당 인산염의 대략 0.06 폴리프로필렌의 명목상 추가를 대표합니다. 머크 인산염 시험 키트 분석은<0.02 의 인산염 수준을 나타내므로(시험 키트 한계),첨가 된 인산염은 물 기둥에서 쉽게 제거 된 것으로 보입니다.

스킴 메이트 액체 분석

1)황 분석

2.이 유황은 황산염에서 유래 할 가능성이 가장 높습니다. 이 문서에”유기”황의 작은 금액은 확실히,하지만 유황은 생활 물질의 건조 중량의~0.1%이기 때문에 그 총 황%에 많이 추가 할 가능성이 없습니다. 따라서,건조된 액체 중의 황산염은 건조된 액체 중의 황산염의 248 밀리그램(7.5%)에 해당한다.

2)질소 분석

0.질소의 공급원은 유기물(문서)및 물론 무기 이온을 포함한다;암모늄(나노 4+),아질산염(2–)및 질산염(3–). 따라서 첫 번째 근사치로,물 속의 질소는”유기”질소에 기인 할 수 있습니다. 생물원으로부터 유래된 유기물질은 건조 중량 질소의 약 7%(위 참조)이기 때문에,스킴메이트 액에 존재하는 엔 23 밀리그램은 전체적으로 약 329 밀리그램(~10%)의 유기물질이 존재함을 시사한다.

3)탄소 분석

건조된 스킴메이트 액 3.31 제곱미터에 존재하는 탄소의 4.50 중량%는 149 밀리그램에 해당한다. 스킴메이트 액체의 탄소 공급원은 탄산염 평형의 일부로서 무기 탄소,유기 탄소(닥),및 탄소 입자를 포함한다. 위의(5)에서 진행된 주장에 따르면,객 필터가 이 탄소의 원천이 될 것 같지는 않다. 원소 분석 측정 또는 독립적 인 측정을 기반으로 나머지 두 소스를 구별하는 것은 불가능합니다.이 후자의 분석은 무기 형태,중탄산염 및 탄산염 이산화탄소뿐만 아니라(유기)카르 복실 레이트를 검출 할 것이기 때문입니다. 그러나 살리 퍼트 알칼리도 측정에서 스킴 메이트 액체의 무기(중탄산염 및 탄산염)함량에 대한 상한을 설정할 수 있습니다. 이 상한을 설정하기 위해 모든 알칼리도가 탄산염 시스템에 기인한다고 가정하면 원심 분리 실행에서 수집 한 125 밀리리터의 스킴 메이트 액에서 알칼리도의 1.0 밀리몰에 해당합니다. 또한,만약 우리가 그 모든 알칼리성이 중탄산염의 형태라고 가정한다면,(실제로,산도=7.67 에서,존재하는 탄산염의 약 96%이다),우리는 1.0 밀리몰,또는 61 밀리그램,건조 된 스킴 메이트 액체. 따라서,건조된 스키메이트 액체에 존재하는 총 149 밀리그램의 탄소 중 최대 61 밀리그램의 탄소 3-(=20 중량%)만 12 밀리그램을 차지한다. 이 시나리오에서 측정 된 탄소 137 밀리그램은 유기 소스에서 파생 될 것입니다. 살아있는 근원에서 파생된 유기 물질이 45%탄소다는 것을 견적을 사용하여,그 후에 말린 스킴메이트 액체에 있는 문서의 양은 304 밀리그램(~9%)일 것입니다;너무 멀리 떨어져~10%유기 물질의 질소 분석 숫자에서. 다른 극단에서 측정 된 모든 알칼리도가 유기 카르 복실 레이트에 기인 할 수 있다면(평균 18 종,그래서 씨=카르 복실 레이트 질량의 76%)알칼리도의 1.0 밀리몰은 유기 카르 복실 레이트의 283 밀리그램에 해당하며 그 중 76%(=215 밀리그램)는 탄소입니다. 측정 된 총 탄소는 149 킬로그램에 불과했기 때문에이 후자의 시나리오는 물론 불가능합니다. 따라서 나머지 유기 탄소는 약 143 마그네슘=>318 마그네슘(~10%)의 유기 물질–질소 계산에서 파생 된 것과 동일한 값입니다.

4)수소 분석

건조된 스킴메이트 액체의 3.31 제곱미터시료 중 1.33 중량%의 수소는 44 밀리그램의 시료가 존재함을 의미한다. 이 수소는 생물학적으로 파생 된 유기 공급원,무기 공급원(수소화 3-과 수소화 4-),그리고 아마도 불완전한 건조로 남은 물로부터 기여할 수 있습니다. 만약 측정된 모든 수소가 생물학적으로 유래된 유기물 공급원(건조 중량 수소에 의해~7%)에서만 기여되었다면,우리는 건조된 스키메이트 액체가 약 629 밀리그램(~19%)의 유기물질을 함유하고 있다고 예측할 것이다. 분명히 그 값은 질소 및 탄소 분석 값에 비해 너무 커서 적어도 일부 수소는 무기 이온 또는 물로부터 와야합니다. 중탄산 수소 3-및 탄산 수소 3 에서 기여한 양은 상대적으로 작은 농도를 감안할 때 무시할 수 있습니다(위의 탄소 분석 참조). 또한,산도=7.도 67 에 도시 된 바와 같이,소실 된 소량의 중황산염이있다. 따라서 액체 스킴 메이트 샘플이 완전히 건조되지 않았을 가능성이 있으며 나머지 수소는 그 공급원에서 나올 가능성이 높습니다. 질소 분석에서,스킴메이트 액체로부터 유래된 고체는 약 329 밀리그램의 유기 물질을 포함하고,유기 물질은 약 7%의 수소이며,이 유기 물질로부터 기여한 수소는 약 23 밀리그램의 고체 잔류물이다. 이 수소는 물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물.

5) 실리콘 분석

실리콘의 1.40 중량%3.31 고체 스킴 메이트 액체에서 회수 46 밀리그램의 실리콘에 밖으로 작동. 이 규소는 물 용해성 오르토 규산(시(오)4,29%시,4%시)또는 상술한 바와 같이 규조류의 껍질을 구성하는 생체 오팔(약 100%)로부터 유래될 수 있다. 오팔에 대한 분자식은 다음과 같습니다. 두 경우 모두,어느 소스에 의해 기여 수소의 양 시 소문자입니다(~0.원래 스킴 메이트 액체의 파생 된 고체의 04 중량%)과 위의 수소 분석의 결론에 거의 영향을 미치지 않습니다. 무기 규소산으로부터 얼마나 많은 실리콘이 나오는지,규조류의 껍질에 얼마나 많은 규소가 나오는지를 결정할 수는 없지만,각각의 규소%는 그다지 다르지 않으므로,조잡한 스킴 메이트 액체에서 유래 된 고체에서”시 옥시”의 양을 계산하기 위해 평균값(36%)을 사용할 것입니다.

따라서 전체적으로 스킴 메이트 액체의 농도에서 파생 된 고체는 다음과 같이 분할 될 수 있습니다:

• 1.물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물,물 103%

그래서,우리는 3%로 100%의 이론적 인 최대 내용을 지나쳐 갔어요;너무 나쁜,이 비율의 인수에 갔다 많은 근사치와 가정 주어진. 결론은,그러나,스킴 메이트 액체는 주로 해수의 주요 이온을 구성하는 일반적인 무기 이온을 포함한다는 것이다. 이 물질의 소량 만이 용해 된 유기 탄소에 틀림없이 할당 될 수 있습니다.

5.18 제곱미터의 스킴메이트 고체의 화학적 분석은 위에서 설명한 심하게 세척된 스킴메이트 고체에 대해 기술된 것과 유사한 접근법을 따른다. 그러나,이 경우,고체는 반복적으로 세척되지 않았고,물 대부분이 진공 건조를 통해 제거되었을 가능성이 있지만,일부 물-수용성 화합물은 지속된다. 이 물 수용 성 종 3.45 중량%나트륨,0.40 중량%염화물,0.38 중량%칼륨,및 1.18 중량%황(=3.6 중량%황산염)으로 구성 됩니다. 물 용해성 분획 물 용해성 분획 물 용해성 분획 물 용해성 분획 물 용해성 분획 물 용해성 분획 물 용해성 분획 물 용해성 분획 물 용해성 분획 물 용해성 분획 물 용해성 분획 물 용해성 분획 물 용해성 분획 물 용해성 분획 물 용해성 분획물 용해성 분획물 용해성 분획물 용해성 분획물 용해성 분획물 용해성 분획물 용해성 분획물 용해성 분획물 용해성 분획물 용해성 분획물 용해성 분획물 용해성 분획물 용해성 분획물 용해성 분획물 용해성 분획물 용해성 분획물 용해성 분획물 그래서,첫 번째 근사치로,우리는 고체 스킴 메이트의 수용성 무기 물 부분에 대한 그들의 기여를 무시할 것입니다. 이러한 관점에서,건조 된 스킴 메이트 고체는 통상 물 용해성 무기 이온의 약 8 중량%를 함유한다.

1)칼슘 분석

10.52 중량%는 5.18 밀리그램 샘플의 총량이 545 밀리그램임을 의미한다. 이 모든 것이 수 불용성 탄산 칼슘(물-불용성 탄산 칼슘)의 형태라고 가정하면,건조 된 스킴 메이트의 5.18 밀리그램은 1.36 밀리그램(26%)의 카코 3 을 함유한다. 탄소는 카코 3 의 12%(중량 기준)이기 때문에,건조 된 스킴 메이트의 5.18 밀리그램은 탄산 칼슘에서 기여한(무기)탄소의~163 밀리그램(~3.2%)을 함유한다.

2)마그네슘 분석

1.99 중량%는 5.18 밀리그램 샘플의 총 밀리그램의 양이 103 밀리그램임을 의미한다. 이 모든 것이 탄산마그네슘의 형태라고 가정하면,건조된 스킴메이트 5.18 밀리그램은 361 밀리그램(~7.0%)을 함유한다. 탄소는 14%(중량 기준)이기 때문에 3,그 다음 5.건조 된 스킴 메이트의 18 밀리그램은 탄산 마그네슘에서 기여한(무기)탄소의~51 밀리그램(~1%)을 함유한다.2002 년 11 월 1 일,2002 년 12 월 1 일,2002 년 12 월 1 일,2002 년 12 월 1 일,2002 년 12 월 1 일,2002 년 12 월 1 일,2002 년 12 월 1 일,2002 년 12 월 1 일,2002 년 12 월 1 일,2002 년 12 월 1 일,2002 년 12 월 1 일,2002 년 12 월 1 일,2002 년 12 월 1 일,2002 년 12 월 1 일,2002 년 12 월 1 일 물 현재 유기 물질의 2.01 그램(~39%)로 계산한다.

4)수소 분석

살아있는 유기체는 건조 중량 수소에 의해~7%이다. (스터 너,2002)수소의 2.37 중량%는 5.18 그램의 수소에 123 밀리그램의 수소가 있음을 의미합니다. 이 값을(3);39%유기 탄소의 유기물에 대한 질소 분석 기반 예측과 비교하십시오. 이 경우 수소 결과는 앞의 두 분석에서 그랬던 것처럼 질소 기반 결과에 가깝지는 않지만 그렇게 멀리 떨어져 있지는 않습니다. 이 수소 분석은 물이 존재하지 않거나,물 중 일부는 유기물이 아닌 물에 기인 할 것이며,물 기반 유기 계산은 더 작다고 가정합니다.

5)탄소 분석

22.50 중량 이 두 가지 유형의 기여는 다음과 같습니다. 우리는 다시이 탄소의 소스로 객 필터를 할인하는 경우,대부분의(모든? 이 탄소의)는”유기”근원에서 온다. 이후 생명체는 40–50%에 의해 건조 중량 탄소(을 사용하겠 45%에 대한 단순함),(Sterner,2002)그 952mgs 의 유기농 C 는 것을 의미가 있~2.12gms(~41%)유기 물질의 존재합니다. 질소(39%유기물)와 수소(34%유기물)파생 값과 비교하면 유기 함량에 대한 일관된 그림이 제공됩니다.

6) 실리콘 분석

스키메이트 고체의 5.18 제곱미터에 존재하는 8.94 중량%의 실리콘은 총 463 밀리그램이 존재함을 시사한다. 1985 년 브레진스키,1989 년 모트록)는 시오 2 의 수화 중합체(약 2000 년)에 있다. 오팔에 대한 분자식은 다음과 같습니다. 따라서 우리는 1.10 그램(~21%)으로 존재하는 생체 오팔의 양을 근사 할 수 있습니다.

7)인 분석

건조 스킴 메이트 고체의 5.18 그램 내에 존재하는 피 0.46 중량%는 피 현재 24 밀리그램이 있음을 의미한다. 이 경우,인산염은 인산염에서 생성 된 인산염에서 생성 된 인산염에서 생성 된 인산염에서 생성 된 인산염에서 생성 된 인산염에서 생성 된 인산염에서 생성 된 인산염에서 생성 된 인산염에서 생성 된 인산염에서 생성 된 인산염에서 생성 된 인산염에서 생성된다.이 경우,건조 된 스킴 메이트 고체를 함유 할 수 있습니다. 이 총계는 다시 탱크 물에 있는 인산염의<0.02 피핌 보다는 광대하게 더 많은 것 인 인산염의~14300 피핌 물 같습니다.

8)철분분석

건조된 스킴메이트 고체의 5.18 밀리그램에서 철분의 0.93 중량%가 48 밀리그램에 존재한다. 무기 철 염은 물,꽤 불용 성 및 그래서 그것은 가능성이 거의 모든이 철의 박테리아,등 같은 미생물의 몸 안에 거주 하는”유기”철. 또는 콜로이드 성 철 입자가 반응기에서 배출 된 것입니다. 24 의 스킴 메이트의 탄소 대 철 중량-퍼센트-비율은 건조 중량과 비교 될 수있다 씨:여러 플랑크톤 생물의 비율:종속 영양 박테리아:28500:1,시아 노 박테리아:11250:1,진핵 식물 플랑크톤:71250:1. (토르 텔,1996). 발견 된 철:씨 비율은 플랑크톤 종의 10000 배이므로,탈지 철의 대부분이 기원이”유기”일 가능성은 거의 없습니다. 더 가능성있는 시나리오는 미립자 산화 제 2 철이 반응기에서 배출되고,그 물질은 스키머에 의해 제거 된 철의 대부분을 구성한다는 것입니다. 산화 제 2 철은 공칭 화학식을 가지고 있습니다. 이 경우,탈지 고체의 철 분량은 약 1.5 밀리그램입니다.

요약에서,스키머은 당 솔리드 화합물의 혼합물로 구성되어 무게에 의하여(약):

• 8% 무기이온
• 26%CaCO3
• 7%의 MgCO3
• 의 21%를 생물 opal(SiO2)
• 38%유기 물질의
• 1.5% 인산염의
• 1.3%산화철

이러한 물질은~103%까지 합산되며,이는 이론적 인 최대 100%에 매우 가깝습니다. 모든 불일치는 모든 가정을 통해 도입 된 수치 불확실성으로 쉽게 설명 할 수 있습니다. 즉,이 분석에서 인용 된 모든 가정 및 근사치에서도 질량의 총합은”완전”의 3%이내로 작동합니다. 다시 한번,스킴 메이트 고체에서 제거 된 유기 물질은 평균 38%(씨 대 엔 대 엔)이지만 작은 성분입니다. 10%)에서 문서의 양이 훨씬 높다. 총,스키밍 주 동안 제거 총 고체의 8.49 직 밀리그램은 수용성 유기물(~4%)의 약 318 밀리그램과 물 불용성 유기 물(~25%)의 약 2.12 직 밀리그램을 포함한다. 따라서 큰 마진으로 스키밍에 의해 제거 된 유기물의 대부분은 문서(용존 유기 탄소)가 아닙니다. 무기 화합물 카코 3 과 시오 2 는 먼저 분석 된 심하게 세척 된 스킴 메이트 샘플에서 그랬던 것처럼 스킴 메이트 고체 질량의 대부분을 구성합니다. 그 분석에서 논의 된 바와 같이,이들 화합물의 공급원은 이들 데이터로부터 할당 할 수 없지만,규조류 껍질 인 바이오 제닉 오팔에 대한 생물학적 공급원 일 가능성이 높습니다. 카코 3 는 무기 공급원(즉,칼슘 반응기 카코 3 입자 방출)과 유기 공급원(유공충 및/또는 코코 리토 포어의 껍질)모두에서 발생할 수 있습니다.

원래 스키머 성능 연구에서 나오는 놀라운 관찰 중 하나는 수족관 물 측정 목차의 약 20-35%스키밍에 의해 제거된다는 것입니다. 그 관찰은 이제 스킴 메이트 구성 요소 분석의 맥락에서 볼 때 조금 덜 놀라운 것처럼 보일 수 있습니다. 따라서,일주일 동안 본격적인 암초 탱크 물로부터 스키머에 의해 제거 된 스키 메이트의~29%(고체에서 25%+액체에서 4%)만 유기 물질에 할당 될 수 있습니다. 그래서,감추고 제거 하지 않습니다 모든 많은 목차 수족관 물,존재 하 고 스키 메이트는 모든 많은 목차를 포함 하지 않습니다.

그래서 정확히 무엇을 감추고 있습니까? 물 치료의 주제에;가장 보수적 인,허용(하지만 강제적하지!)대답은 감추고(살아 있거나 죽은)많은 것을 제거한다는 것입니다. 알 수 없는)수족관 물,그리고 그렇게 하 고 제거 하는 미생물(유기)탄소,인,그리고 그들의 생 화 확 확 한 메이크업을 구성 하는 질소. 또한,용해 된 유기 화합물도 제거 될 수 있지만,데이터는 이러한 용해 된 유기 종이 제거 된 총 유기물의 주요 양을 구성한다는 제안을 뒷받침하지 않는다. 이러한 물 정화 기능 외에도 스키머는 물 산소 및 유기 폐기물 제거와 독립적 인 유용한 활동 인 일반적으로 가스 교환을 용이하게합니다.

결론

몇 일 또는 일주일 동안 175 갤런 암초 탱크에 시간&의 200-1260 스키머에 의해 생성 된 스키 메이트의 화학/원소 조성은 약간의 놀라움을 가지고 있었다. 약 29%,그 물질의 대부분은 물 용해되지 않았다,즉,유기 탄소를 용해되지 않았다. 해수의 커먼즈 이온을 제외하고 회수 된 스킴 메이트 고체의 대부분은 카코 3,엠지 코 3,및 시오 2–무기 화합물! 이 종의 기원은 확실성으로 알려져 있지 않지만 규조류 껍질에서 유래 한 좋은 경우를 만들 수 있습니다. 탄산 칼슘 3 은 탄산 칼슘 껍질을 함유 한 다른 플랑크톤 미생물에서 유래되거나 칼슘 반응기 유출 물에서 유래 할 수 있습니다. 고체 스킴 메이트가 미생물총으로 구성되는 정도까지,스키밍으로 제거 된 불용성 유기 물질의 일부 비율은 단순히 이러한 미생물의 유기 성분(“내장”)이 될 것입니다. 이 미생물은 피,엔,그리고 씨 물 기둥에서 영양분을 집중하므로 스키밍을 통한 제거는 영양소 수출 수단을 구성합니다.

감사

우리는 펜실베니아 주립 대학과 듀폰 드 네무 르와 공동의 에벌리 과학 대학에 감사드립니다. 재정 지원 및 박사 산 제이 조시(펜 스테이트)크레이그 빙만(미국 위스콘신)많은 도움이 토론.

1. 브레진스키,석사 1985. “시:씨:엔 해양 규조류의 비율:종간 변동성 및 일부 환경 변수의 영향.”제이., 21, 347-357.
2. De la Rosa,J.M.;곤잘레스-Pérez,J.A.;해쳐,P.G.;Knicker,H.;곤잘레스 빌라,F.J.2008. “화학적 산화,분석 열분해 및 고체 13 핵 자기 공명 분광법에 의한 해양 퇴적물에서 내화 유기 물질의 결정.”유로. 토양 과학., 59, 430-438.2009 년 10 월 15 일,2009 년 10 월 15 일,2009 년 10 월 15 일,2009 년 10 월 15 일,2009 년 10 월 15 일,2009 년 10 월 15 일,2009 년 10 월 15 일,2009 년 10 월 15 일,2009 년 10 월 15 일. “단백질 스키머 성능의 정량적 평가를위한 방법의 개발.”고급 아쿠아리스트http://www.advancedaquarist.com/2009/1/aafeature2/
3. 펠드만,케이에스;머스,케이엠. “단백질 스키머 성능에 대한 추가 연구.”고급 아쿠아리스트
4. 미첼-이네스,학사;겨울,에이. “코코 리토 포어:1983 년 3 월 남아프리카 케이프 반도의 성숙한 용승 물에있는 주요 식물성 플랑크톤 성분.”해양 생물., 95, 25030.해양용존유기물의 특성화를 위한 고급 도구적 접근법:추출 기술,질량 분석법,핵 자기 공명 분광법.”화학. 계 107,419-442.
5. 모트록; “원양 해양 퇴적물에서 생체 오팔의 신속한 결정을위한 간단한 방법.” 1989. 심해,36,1415-1426.2005,”해수 화학,코코 리토 포어 인구 증가 및 백악기 분필의 기원.”지질학,33,593-596.
6. 스터 너,아르 자형. 생태 화학량론. 프린스턴 대학 출판부,프린스턴.”철 제한된 해양 생태계에서 종속 영양 박테리아의 역할.” 1996. 자연,383,330-332.