極地是地球的“氣候調節(jié)器”，對全球變暖的反應尤為敏感，是科學家監(jiān)測和預測氣候變化的理想之地。極地冰層有助于維持地球的溫度，而先進的科研設備能更好的幫助科研學者了解極地冰層是如何影響地球的。

研究發(fā)現，使用拉曼光譜法可以實時、原位地表征化學物質和化學反應，并且不會對各種冰介質有損壞。該研究強調了冰作為地球上化學反應器的作用：如果極地冰層因全球變暖而變少，冰中的化學反應也會相對減少，生態(tài)系統(tǒng)也會受到影響。

冷熱臺在極地生態(tài)研究中的作用

為了更深入地了解冰中的化學反應，研究人員將拉曼光譜與冷熱臺結合使用。這種技術使得研究人員能夠在不解凍的情況下，直接測量冷凍樣品中的拉曼光譜，從而提供化學反應的直接證據。

↑ 冷熱臺作為“冷凍”拉曼光譜裝置的一部分 ↑

例如，使用拉曼光譜與光學冷熱臺，研究冷凍溶液中硫化氫對六價鉻還原反應的增強作用。可觀察到在溶液冷凍后，微晶之間的有被稱為準液層（Quasi liquid layer，QLL）的未凍結部分，溶質集中到了這個部分。 

↑ 光學冷熱臺在-20℃下冰晶中準液層的光學圖像 ↑

另一個案例中，研究人員研究了冷凍溶液中硫化氫對六價鉻的還原反應。他們利用冷熱臺在-40°C下觀察了冰晶邊界區(qū)域的化學反應。結果顯示，在冰中，硫化氫對六價鉻的還原反應顯著增強，而在水中則相對較慢。這一發(fā)現對寒冷地區(qū)六價鉻的去除機制提供了新的見解，對保護極地生物物種的環(huán)境和健康具有重要意義。

↑ -40℃，不同時間下冰晶邊界區(qū)域中Cr分布的光學圖像 ↑

科研學者們在進行基于熒光的二價鐵檢測系統(tǒng)研究時，也使用了冷熱臺，用于探索凍結濃縮現象與氮氧化學之間的聯系。研究者使用一種創(chuàng)新性的名為1-0x的選擇性熒光探針。

↑ 1-0x探針追蹤二價鐵離子的原理示意 ↑

這種探針展現出了在在極地及寒冷區(qū)域，追蹤二價鐵離子的能力。冷熱臺在這類研究中的重要作用體現在可提供在低溫下進行X射線原位測試的環(huán)境。

↑ 果果儀器XRD冷熱臺 ↑

總結

↑ 果果儀器光學冷熱臺適配雷尼紹拉曼光譜儀進行測試 ↑

冷熱臺為極地研究所的研究人員提供了強大的技術支持，助力他們在極地冰化學過程研究領域取得了新突破。這些研究成果不僅增進了我們對極地生態(tài)系統(tǒng)的認識，還為應對全球氣候變化提供了重要的科學依據。

↑ 果果儀器光學冷熱臺CH600S整套系統(tǒng) ↑

果果儀器光學冷熱臺CH600S通過先進的溫控技術，在-190~600℃的溫度范圍內實現快速而穩(wěn)定的溫度控制，為材料科學、化學、生物學等領域的研究提供了強大的支持。