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Eine Differenzierung der unterschiedlichen Carbonate, wie z.B. Calcit (CaCO<sub>3</sub>), Siderit (FeCO<sub>3</sub>) oder Dolomit (CaMg(CO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>) ist bei dieser Methode nicht möglich. Sulfide (z.B. Pyrite) tragen durch die Bildung von H<sub>2</sub>S zur Erhöhung des Gasvolumens bei und würden zu einer Überbestimmung des Carbonatgehaltes führen. Beim Entlüften der Apparatur ist dies an einem fauligen Geruch zu erkennen. | Eine Differenzierung der unterschiedlichen Carbonate, wie z.B. Calcit (CaCO<sub>3</sub>), Siderit (FeCO<sub>3</sub>) oder Dolomit (CaMg(CO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>) ist bei dieser Methode nicht möglich. Sulfide (z.B. Pyrite) tragen durch die Bildung von H<sub>2</sub>S zur Erhöhung des Gasvolumens bei und würden zu einer Überbestimmung des Carbonatgehaltes führen. Beim Entlüften der Apparatur ist dies an einem fauligen Geruch zu erkennen. | ||
== Carbonat in Böden == | ==Carbonat in Böden== | ||
Carbonate sind anorganische Salze der Kohlensäure. Sie dienen im Boden als Säurepuffer und enthalten wichtige Nährstoffe für die Pflanzen- und Tierwelt wie Ca<sup>2+</sup> und Mg<sup>2+</sup>. Unter humidem Klima werden diese mit der Zeit herausgewaschen und der Boden versauert. Durch natürliche Zufuhr von Lössablagerung oder anthropogene Kalkung kann der Versauerung entgegengewirkt und der pH-Wert des Bodens wieder angehoben werden. Außer den im Boden vorkommenden Carbonaten Calcit und Dolomit, kann es unter anaeroben Bedingungen auch zu Bildung von | Carbonate sind anorganische Salze der Kohlensäure. Sie dienen im Boden als Säurepuffer und enthalten wichtige Nährstoffe für die Pflanzen- und Tierwelt wie Ca<sup>2+</sup> und Mg<sup>2+</sup>. Unter humidem Klima werden diese mit der Zeit herausgewaschen und der Boden versauert. Durch natürliche Zufuhr von Lössablagerung oder anthropogene Kalkung kann der Versauerung entgegengewirkt und der pH-Wert des Bodens wieder angehoben werden. Außer den im Boden vorkommenden Carbonaten Calcit und Dolomit, kann es unter anaeroben Bedingungen auch zu Bildung von | ||
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#0,3 g CaCO<sub>3</sub> (Referenz) wird auf der Analysenwaage in einem Erlenmeyerkolben (Reaktionsgefäß) abgewogen. | #0,3 g CaCO<sub>3</sub> (Referenz) wird auf der Analysenwaage in einem Erlenmeyerkolben (Reaktionsgefäß) abgewogen. | ||
#Das Reagenzglas wird halb mit 10 %-HCl befüllt und vorsichtig in den Erlenmeyerkolben gestellt, ohne dass die Salzsäure herausläuft. Der Erlenmeyerkolben wird nur oben am Hals angefasst, damit eine Erwärmung des Gefäßes vermieden wird. | #Das Reagenzglas wird halb mit 10 %-HCl befüllt und vorsichtig in den Erlenmeyerkolben gestellt, ohne dass die Salzsäure herausläuft. Der Erlenmeyerkolben wird nur oben am Hals angefasst, damit eine Erwärmung des Gefäßes vermieden wird. | ||
#Das Reaktionsgefäß wird an das Calcimeter angeschlossen und in den Messzustand gebracht | #Das Reaktionsgefäß wird an das Calcimeter angeschlossen und in den Messzustand gebracht. | ||
#Durch Schräghalten des Reaktionsgefäßes strömt die Salzsäure über die Probe und die Reaktion wird gestartet. Der Erlenmeyerkolben ist während der Messung gelegentlich zu schütteln. Der Wasserstand in der Bürette ist mit dem Vorratsgefäß auszugleichen. | #Durch Schräghalten des Reaktionsgefäßes strömt die Salzsäure über die Probe und die Reaktion wird gestartet. Der Erlenmeyerkolben ist während der Messung gelegentlich zu schütteln. Der Wasserstand in der Bürette ist mit dem Vorratsgefäß auszugleichen. | ||
#Nach 5 min. wird die Messung beendet. | #Nach 5 min. wird die Messung beendet. | ||
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#Die Vorgehensweise erfolgt analog zur Referenzmessung, jedoch mit dem Unterschied, dass die Probe vorher gemörsert wird. | #Die Vorgehensweise erfolgt analog zur Referenzmessung, jedoch mit dem Unterschied, dass die Probe vorher gemörsert wird. | ||
#Die Einwaage der Bodenprobe orientiert sich am Ergebnis des Vortestes (siehe oben). | #Die Einwaage der Bodenprobe orientiert sich am Ergebnis des Vortestes (siehe oben). | ||
#Nach der Versuchsbeendigung: Entsorgung aller Lösungsrückstände in den für diesen Versuch vorgesehenen Abfallbehältern und Reinigung der Arbeitsflächen und Geräte. | |||
#Nach der Versuchsbeendigung: Entsorgung aller Lösungsrückstände in den für diesen Versuch vorgesehenen Abfallbehältern und Reinigung der Arbeitsflächen und Geräte | |||
{| class="wikitable" style="margin-right: auto; margin-left: auto; text-align:center;" | {| class="wikitable" style="margin-right: auto; margin-left: auto; text-align:center;" | ||
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! scope="col" |Carbonatgehalt | ! scope="col" | | ||
|} | |||
{{Achtung|Salzsäure sollte nicht in Augen oder Schleimhäute kommen. Händewaschen danach nicht vergessen!}} | |||
==Fehlerquellen== | |||
*Falsche bzw. zu große Referenzmenge (maximal 0,33 g reines CaCO<sub>3</sub>) | |||
*Unzureichende Zerkleinerung mit Mörser | |||
*Zu kurzer Messdauer | |||
*Unabsichtliches Erwärmen der Apparatur (z.B. durch die Körpertemperatur der Hand) | |||
*H<sub>2</sub>S Bildung durch Sulfide in der Probe | |||
==Ergebnisse== | |||
Für die Berechnung des Gehalts an Calciumcarbonat in Masse-% steht eine Excel Tabelle zur Verfügung. | |||
== Auswertung == | |||
* Ergebnisse der Bestimmung in % auf Grundlage der getrockneten Bodenprobe als CaCO<sub>3</sub> oder einem anderen Carbonat, falls dieses bekannt ist und in der Bodenprobe überwiegt | |||
* Genaue Spezifizierung um welche Probe es sich handelt | |||
* Der Gehalt an CaCO<sub>3</sub> wird mit Hilfe einer Tabelle eingestuft | |||
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{| | |||
|- | |||
! scope="col" |Carbonatgehalt (Masse-%) | |||
! scope="col" |Einstufung | ! scope="col" |Einstufung | ||
|- | |- | ||
|0 | |0 | ||
|carbonatfrei | |carbonatfrei | ||
|- | |- | ||
|< 0,5 | |< 0,5 | ||
|sehr carbonatarm | |sehr carbonatarm | ||
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|0,5-2 | |0,5 - 2 | ||
|carbonatarm | |carbonatarm | ||
|- | |- | ||
|2-10 | |2 - 10 | ||
|carbonathaltig | |carbonathaltig | ||
|- | |- | ||
|2-4 | |2 - 4 | ||
|schwach carbonathaltig | |schwach carbonathaltig | ||
|- | |- | ||
|4-7 | |4 - 7 | ||
|mittel carbonathaltig | |mittel carbonathaltig | ||
|- | |- | ||
|7-10 | |7 - 10 | ||
|stark carbonathaltig | |stark carbonathaltig | ||
|- | |- | ||
|10-25 | |10 - 25 | ||
|carbonatreich | |carbonatreich | ||
|- | |- | ||
|25-50 | |25 - 50 | ||
|sehr carbonatreich | |sehr carbonatreich | ||
|- | |- | ||
|> 50 | |> 50 | ||
|extrem carbonatreich | |extrem carbonatreich | ||
|} | |} | ||
<br /> | <br /> | ||
==Anderen Methoden== | |||
*grobes Abschätzen (im Feld) anhand der Stärke des Aufschäumens bei Reaktion mit 10%iger Salzsäure | |||
*Messen des entstehenden Gasdrucks bei Reaktion mit 10%iger Salzsäure mit einem entsprechenden Manometer; Beispiel: Horváth, B., Opara-Nadi, O., Beese, F. (2005): A simple method for measuring the carbonate content of soils. Soil Science Society of America Journal [https://www.researchgate.net/publication/250129201_A_simple_method_for_measuring_the_carbonate_content_of_soils] | |||
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== | == Verzeichnis von Normen und Richtlinien == | ||
* | * DIN-ISO 10693 - Bestimmung des Carbonatgehaltes | ||
* | * ISO 3696:1987 - Water for analytical laboratory use - Specification and test methods | ||
* ISO 11464:1994 - Soil quality - Pretreatment of soil samples for physico-chemical analyses | |||
== Ausstattung an der LMU == | |||
Die LMU stellt zwei Calcimeter für die Analyse im Bodenlabor des Departements für Geographie bereit. | |||
==Lehrveranstaltungen== | ==Lehrveranstaltungen== | ||
Zeile 171: | Zeile 186: | ||
Die LMU stellt die Laborgeräte für die Analyse nach aktueller DIN-Norm im Bodenlabor des Departement für Geographie bereit. Theorie und Durchführung der Bodenkundlichen Standortbeurteilung ist Teil der Lehrveranstaltungen: | Die LMU stellt die Laborgeräte für die Analyse nach aktueller DIN-Norm im Bodenlabor des Departement für Geographie bereit. Theorie und Durchführung der Bodenkundlichen Standortbeurteilung ist Teil der Lehrveranstaltungen: | ||
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=== B. Sc. Geographie: === | |||
*P 8.2 Labormethoden der Physischen Geographie (Vorlesung) | *P 8.2 Labormethoden der Physischen Geographie (Vorlesung) | ||
*[[Labormethoden der Physischen Geographie (Übung)|P 8.3 Labormethoden der Physischen Geographie (Übung)]] | *[[Labormethoden der Physischen Geographie (Übung)|P 8.3 Labormethoden der Physischen Geographie (Übung)]] | ||
== | === Lehramt === | ||
* | * Bodengeographie (Proseminar, physisch) | ||
==Referenzen== | ==Referenzen== |