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Standardmethode zur Bestimmung des Eisenanteils, der im Boden oxidisch gebundene ist. | |||
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Eisen ist ein lebensnotwendiges Spurenelement für die Tier- und Pflanzenwelt und hat einen entscheidenden Einfluss auf das Pflanzenwachstum und den Fruchtertrag. Es kommt im Boden überwiegend in amorphen und kristallinen Oxiden und Hydroxiden vor. Eisen- und Aluminiumoxide sind aufgrund ihrer reaktiven Oberfläche Austauscher in der Bodenmatrix. In Abhängigkeit des pH-Wertes können sie verschiedene Anionen binden und leisten so einen Beitrag zur Schwermetallbindung oder führen zu Phosphatretention. Zu den häufigsten Eisenoxiden gehören Goethit, Hämatit und Lepidokrokit. Sie entstehen unter unterschiedlichen Temperatur- und Wasserregimen und verleihen dem Boden eine charakteristische Färbung. Zudem gibt der Anteil amorpher und kristalliner Bestandteile des pedogenen Eisens Aufschluss über das Ausmaß von Verbraunungs-, Podsolierungs- und Vergleyungsprozessen. Diese können zur typologischen Differenzierung von Böden und Horizonten herangezogen werden. | Eisen ist ein lebensnotwendiges Spurenelement für die Tier- und Pflanzenwelt und hat einen entscheidenden Einfluss auf das Pflanzenwachstum und den Fruchtertrag. Es kommt im Boden überwiegend in amorphen und kristallinen Oxiden und Hydroxiden vor. Eisen- und Aluminiumoxide sind aufgrund ihrer reaktiven Oberfläche Austauscher in der Bodenmatrix. In Abhängigkeit des pH-Wertes können sie verschiedene Anionen binden und leisten so einen Beitrag zur Schwermetallbindung oder führen zu Phosphatretention. Zu den häufigsten Eisenoxiden gehören Goethit, Hämatit und Lepidokrokit. Sie entstehen unter unterschiedlichen Temperatur- und Wasserregimen und verleihen dem Boden eine charakteristische Färbung. Zudem gibt der Anteil amorpher und kristalliner Bestandteile des pedogenen Eisens Aufschluss über das Ausmaß von Verbraunungs-, Podsolierungs- und Vergleyungsprozessen. Diese können zur typologischen Differenzierung von Böden und Horizonten herangezogen werden. | ||
== | ==Benötigte Gerätschaften== | ||
*Mörser | *Mörser | ||
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*25 % Amoniak | *25 % Amoniak | ||
== | ==Durchführung== | ||
[[Datei:PA Zentrifuge Megafuge16R 02.png | <small> | [[Datei:PA Zentrifuge Megafuge16R 02.png | <small>Blick in eine Zentrifuge (K. Wendel 2020)</small> | mini | 400x400px]] | ||
===Herstellung der Extraktionslösung=== | ===Herstellung der Extraktionslösung=== | ||
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[[Datei:Spektralphotometer Reihe.jpg|thumb|1100px| Messkolben mit Lösungen unterschiedlicher Eisenkonzentrationen]] | [[Datei:Spektralphotometer Reihe.jpg|thumb|1100px| Messkolben mit Lösungen unterschiedlicher Eisenkonzentrationen]] | ||
===Vorbereitung der photometrischen | ===Vorbereitung der photometrischen Messung=== | ||
#Zur Herstellung der | # Zur Herstellung der 7 Standardkonzentrationen für die Kalibrationsreihe werden mit der Eppendorf-Pipette die in Tabelle 1 aufgelisteten Volumina aus den jeweiligen Ausgangslösungen in einen 50 ml Messkolben pipettiert. | ||
# Zur Berücksichtigung des Matrixeffektes sind 5 ml des Blindwertes zu den Eisenlösungen in den Messkolben hinzuzugeben sowie 5 ml in einen leeren 50 ml Messkolben, für den späteren 0-Abgleich am Photometer. | |||
# Für die Probenanalyse werden 5 ml der Extraktionslösung in einen 50 ml Messkolben pipettiert. | |||
# Ab jetzt werden die Proben und die Kalibrationsreihe gemeinsam weiter bearbeitet. | |||
# Den Messkolben ungefähr bis zur Hälfte mit dest. Wasser auffüllen. | |||
# Hinzufügen von 2 ml 25 %-Sulfosalicylsäure in alle Messkolben. | |||
# Unter dem Abzug: Die Lösungen werden bis zu einer gleichmäßigen, anhaltenden Gelbfärbung mit 25 %-Ammoniak versetzt. | |||
# Weitere Zugabe von 0,5 ml 25 %-Ammoniak. | |||
# Messkolben mit dest. Wasser auf 50 ml auffüllen, umschütteln und 30 Minuten stehen lassen. | |||
#Zur Berücksichtigung des Matrixeffektes sind 5 ml des Blindwertes zu den Eisenlösungen in den Messkolben hinzuzugeben sowie 5 ml in einen leeren 50 ml Messkolben, für den späteren 0-Abgleich am Photometer. | |||
#Für die Probenanalyse werden 5 ml der Extraktionslösung in einen 50 ml Messkolben pipettiert. | |||
#Ab jetzt werden die Proben und die Kalibrationsreihe gemeinsam weiter bearbeitet. | |||
#Den Messkolben ungefähr bis zur Hälfte mit dest. Wasser auffüllen. | |||
#Hinzufügen von 2 ml 25 %-Sulfosalicylsäure in alle Messkolben. | |||
#Unter dem Abzug: Die Lösungen werden bis zu einer gleichmäßigen, anhaltenden Gelbfärbung mit 25 %-Ammoniak versetzt. | |||
#Weitere Zugabe von 0,5 ml 25 %-Ammoniak. | |||
#Messkolben mit dest. Wasser auf 50 ml auffüllen, umschütteln und 30 Minuten stehen lassen. | |||
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|} | |} | ||
===Photometrische | ===Photometrische Messung=== | ||
Mit Hilfe des Spektralphotometers werden die hergestellten Lösungen nun gemessen. Dabei wird eine Wellenlänge von 436 nm gewählt. | Mit Hilfe des Spektralphotometers werden die hergestellten Lösungen nun gemessen. Dabei wird eine Wellenlänge von 436 nm gewählt. | ||
<br>{{Achtung|Für die Arbeit am Photometer (Umfüllen der Lösungen) sollten ebenfalls Einweghandschuhe verwendet werden.}} | <br>{{Achtung|Für die Arbeit am Photometer (Umfüllen der Lösungen) sollten ebenfalls Einweghandschuhe verwendet werden.}} | ||
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==Weitere Methoden== | ==Weitere Methoden== | ||
* Eisengehalt mittels oxalsaurer NH<sub>4</sub>-Oxalatlösung (Extraktionslösung durch Komplexbildung) | * Eisengehalt mittels oxalsaurer NH<sub>4</sub>-Oxalatlösung (Extraktionslösung durch Komplexbildung) | ||
==Verzeichnis von Normen und Richtlinien== | |||
'''Aktuelle Norm:''' | |||
<p style="“line-height:" 50%“> | |||
* DIN 4047-3:2002-03 – Landwirtschaftlicher Wasserbau - Begriffe - Teil 3: Bodenkunde, Bodensystematik und Bodenuntersuchung | |||
</p> | |||
==Ausstattung an der LMU== | |||
Im Bodenlabor des Departments für Geographie ist die Analyse des dithionitlöslichen Eisens möglich. | |||
==Lehrveranstaltungen== | |||
Bachelor Geographie: | |||
* Labormethoden der Physischen Geographie (VO) | |||
* Labormethoden der Physischen Geographie (Übung) | |||
==Das könnte dich auch interessieren== | ==Das könnte dich auch interessieren== | ||
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* [[Humusgehalt durch Glühverlust]] | * [[Humusgehalt durch Glühverlust]] | ||
== | ==Referenzen== | ||
<references /> | |||
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==Literatur== | ==Literatur== | ||
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* [https://opac.ub.uni-muenchen.de/TouchPoint/perma.do?q=+0%3D%225635392%22+IN+%5B2%5D&v=sunrise&l=de| Amelung, W., Blume, H.-P., Fleige, H., Horn, R., Kandeler, E., Kögel-Knabner, I., Kretzschmar, R., Stahr, K., Wilke, B.-M. (2018): Scheffer/Schachtschabel Lehrbuch der Bodenkunde, 17. Auflage, Springer Spektrum, Heidelberg] | * [https://opac.ub.uni-muenchen.de/TouchPoint/perma.do?q=+0%3D%225635392%22+IN+%5B2%5D&v=sunrise&l=de| Amelung, W., Blume, H.-P., Fleige, H., Horn, R., Kandeler, E., Kögel-Knabner, I., Kretzschmar, R., Stahr, K., Wilke, B.-M. (2018): Scheffer/Schachtschabel Lehrbuch der Bodenkunde, 17. Auflage, Springer Spektrum, Heidelberg] | ||
==Autor:innen== | ==Autor:innen== |
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