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Glühverlust - Bestimmung des Humusgehalts

Der Glühverlust ist eine Standardmethode zur Bestimmung der Gewichtsänderung einer Probe bei hoher Temperatur. Dadurch verbrennt ein Teil der Probe (organischer Anteil) oder verflüchtigt sich. Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Bestimmung des Glühverlusts zur Bestimmung des Humusgehalts. Informationen zum Glühverlust (LOI) als Bestandteil der geochemischen Analytik findest Du hier.

Glühverlust - Bestimmung des Humusgehalts
Methode
Englische Bezeichnung Loss on ignition
Was kann gemessen werden? Gewichtsänderung (anorganischer Rückstand)
Welche Materialien können gemessen werden? Boden
Zeitl. Aufwand insgesamt 1,5 Tage (24 h Trocknung der Probe bei 105°C, 2-4 h Glühen der Probe, ca. 1h Abkühlen und Wiegen der Probe) (inkl. Trocknungszeitraum ca. 1-3Wochen bei Lufttrocknung und Siebung der Proben ≤ 2mm ca. 10-45 Minuten)
Kosten (f. Dienstleistung) /
Aufbereitung
Generell mögliche Aufbereitungsarten? Lufttrocknung, Ofentrocknung (≤ 40°C), Abtrennung Grobboden (2 mm Sieb)
Aufbereitungsarten (an LMU)? Lufttrocknung, Ofentrocknung (≤ 40°C), Abtrennung Grobboden (2 mm Sieb)
Erforderliche Probenmenge 5 - 10 g
Zeitl. Aufwand Probenaufbereitung (inkl. Reinigung) Trocknung der Probe nicht über 40°C (ca. 1-3 Wochen), Sieben (≤2mm) ca. 10-45 min
Messprozedur
Kalibration notwendig ✘ Nein
Administrator notwendig ✔ Ja
Messung = Dienstleistung ✔ Ja
Messung selbständig möglich (nach Einweisung) ✔ Ja, bedingt
Dauer der Messung pro Probe 2-4 Stunden
Ausgabeformat Ergebnisse der Bestimmung, gerundet auf 0,1 %
Bilder
AM Glühverlust 01.svg
Blick in den Muffelofen (M. Penger 2020)
AM Glühverlust 02.svg
Geglühte Bodenproben (M. Penger 2020)


Inhaltsverzeichnis

Grundprinzip

Die Bestimmung des Glühverlustes ist eine einfache Methode zur Bestimmung des Humusgehalts eines Bodens. Die organische Bodensubstanz (OBS) wird durch die hohen Temperaturen im Muffelofen verbrannt, sodass im Anschluss nur noch anorganisches Material im Keramiktiegel enthalten ist. Die Gewichtsdifferenz (Glühverlust) entspricht der Masse an OBS der Bodenprobe.


Organische Bodensubstanz (Humus)

Die organische Bodensubstanz (OBS oder auch Humus) umfasst das gesamte abgestorbene tierische und pflanzliche Material im Boden sowie dessen Umwandlungsprodukte. Wird die organische Substanz durch Makro- und Mikrobiota zersetzt, werden zum einen bei der Mineralisierung neben CO2 und H2O auch verschiedene Pflanzennährstoffe freigesetzt, z.B. N, P, Mg, Ca, S. Zum anderen verbleiben mehr oder weniger stabile Abbauprodukte (Huminstoffe) im Boden. Der im Boden enthaltene Humus stellt nicht nur eine wichtige Quelle für Nährstoffe dar, sondern ist dank seiner reaktiven Oberflächen - vergleichbar mit denen der Tonminerale oder Oxide - auch ein wichtiger Sorbent für austauschbare Nährstoffe. Er bildet die Zentren mikrobiellen Lebens im Boden, speichert Wasser und nimmt eine zentrale Position bei der Bildung stabiler Aggregate ein.


Versuchsdurchführung

Die Versuchsdurchführung erfolgt in Anlehnung an DIN EN 15935:2012-11

  1. 5-10 g Boden in einen Keramiktiegel einwiegen.
  2. Die Probe im Trockenschrank 24 Stunden bei 105°C trocknen.
  3. Nach dem Abkühlen im Exsikkator die Probe wiegen.
  4. 2-4 Stunden bei 550 °C im Muffelofen bis zur Gewichtskonstanz glühen.
  5. Keramiktiegel mit Probenmaterial im Exsikkator abkühlen lassen.
  6. Nach dem Abkühlen im Exsikkator wird die Probe erneut gewogen.


Achtung:

Reihenfolge der Tiegel merken. Beschriftungen halten nicht im Muffelofen und werden deshalb nicht angebracht!
Beim Benutzen des Muffelofens Hitzeschutzhandschuhe benutzen!


Fehlerquellen

  • Freisetzung von Kristallwasser z.B. aus Gips, Ton und Sesquioxiden
  • Freisetzung von Wasser durch Dehydratisierung von Hydroxiden
  • CO2 Abgabe


Auswertung

Für die Berechnung des Glühverlusts steht eine Excel Tabelle zur Verfügung. Der Glühverlust entspricht dem Humusgehalt.

Einsatzbereiche

Der Glühverlust wird bei Bodenproben zur Bestimmung des Humusgehalts angewendet. Des Weiteren wird er für die Bestimmung der organischen Substanz u.a. bei Sedimenten, Schlamm und Abfall eingesetzt, aber auch bei anorganischen Materialien wie z.B. Gesteinsproben, Zement oder Kalk.

Ausstattung an der LMU

Die Bestimmung des Humusgehalts ist im Bodenlabor des Departments für Geographie möglich. Dort stehen 2 Muffelöfen zur Verfügung.

Die Bestimmung des Glühverlusts an Gesteinsproben ist im Department für Geo- und Umweltwissenschaften möglich.

Lehrveranstaltungen

B.Sc. Geographie:

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Verzeichnis von Normen und Richtlinien

Aktuelle Norm:

DIN EN 15935:2012-11 – Schlamm, behandelter Bioabfall, Boden und Abfall - Bestimmung des Glühverlusts

Literatur

Autor:innen

Dieser Artikel wurde geschrieben und gegengelesen von:
Karin Meisburger, Simon Schäffler, Philipp Maly
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