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| ==Spezielle Anforderungen an die Probennahme und –aufbereitung, Reinigung== | | ==Grundprinzip== |
| Zur Durchführung werden folgende Gerätschaften benötigt:
| | 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. |
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| | ==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. |
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| * Prüf[[Sieb|sieb]] (2mm Maschenweite) oder [[Sieb]] (5mm Maschenweite)
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| * [[Trockenschrank]] mit Thermostatischer Regelung
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| * [[Muffelofen]] mit einer Temperatur von 550 ± 25''°C''
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| * Abzug unter welchem der [[Muffelofen]] plaziert wird
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| * [[Analysenwaage|Elektronische Analysenwaage]] mit einer maximalen Fehlergrenze von 0.1mg
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| * Porzellanschalen oder -tiegel mit hitzebeständiger Markierung
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| * Exsikkator mit aktivem Trockenmittel zum Abkühlen der Probe
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| ==Probenaufbereitung==
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| Zur [[Bodenkundliche Standortbeurteilung | Bodenkundlichen Standortbeurteilung]] (gemäß DIN 4220) gehört unter anderem die Bestimmung des Humusgehaltes. Dieser kann im [[Gelände]] mit etwas Übung gut an Hand der Bodenfarbe bestimmt werden. Zur präzisen Bestimmung des Humusgehaltes ist jedoch eine Laboruntersuchung zu empfehlen. Hier kann der Humusgehalt der Probe mittels des Glühverlustes bestimmt werden (nach DIN 19684-3). Hierbei wird die aufbereitete Bodenprobe (gesiebt und getrocknet) bei 550 ± 25''°C'' in den [[Muffelofen]] gestellt. Auf Grund der hohen Temperaturen verglühen die organischen Bestandteile der Bodenprobe im [[Muffelofen]]. An Hand der Gewichtsdifferenz der Probe vor und nach der Behandlung im [[Muffelofen]] kann auf den Gesamtgehalt organischer Substanz im Boden in ''Masse-%'' geschlossen werden.
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| ==Versuchsdurchführung== | | ==Versuchsdurchführung== |
| | Die Versuchsdurchführung erfolgt in Anlehnung an DIN EN 15935:2012-11 |
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| ===Vorbereitung===
| | # 5-10 g Boden in einen Keramiktiegel einwiegen. |
| Vor Durchführung des Versuches muss das Probenmaterial getrocknet und vom Skelett getrennt werden. Bei besonders humushaltigen Böden kann die Vorgehensweise in Vorbereitung und Untersuchung unter Umständen von der hier genannten abweichen.
| | # Die Probe im Trockenschrank 24 Stunden bei 105°C trocknen. |
| | # Nach dem Abkühlen im Exsikkator die Probe wiegen. |
| | # 2-4 Stunden bei 550 °C im Muffelofen bis zur Gewichtskonstanz glühen. |
| | # Keramiktiegel mit Probenmaterial im Exsikkator abkühlen lassen. |
| | # Nach dem Abkühlen im Exsikkator wird die Probe erneut gewogen. |
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| ===Hauptversuch===
| | {{Achtung|Reihenfolge der Tiegel merken. Beschriftungen halten nicht im Muffelofen und werden deshalb nicht angebracht!<br> Beim Benutzen des [[Muffelofen|Muffelofens]] Hitzeschutzhandschuhe benutzen!}} |
| # Befüllen Sie einen Porzellantiegel mit der getrockneten und gesiebten Bodenprobe und markieren Sie diesen bei Bedarf hitzebeständig.
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| # Wiegen Sie je nach Gehalt an organischer Substanz 5 bis 20 g der Bodenprobe in den Tiegel ein und notieren Sie das Gewicht (''mE'')
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| # Stellen Sie den Tiegel mit der Bodenprobe in den noch kalten [[Muffelofen]] und bringen Sie die Temperatur stufenweise auf einen Wert von 550 (± 25) °C.
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| # Lassen Sie die Probe nun 2 h bis 4 h bis zur Massenkonstanz glühen.
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| # Nach Abschalten des [[Muffelofen]], überführen Sie den Tiegel mit der Probe in den Exsikkator und warten Sie bis diese auf Raumtemperatur abgekühlt ist (ca. 1 h)
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| # Wiegen Sie nun den Tiegel mit der Probe (idealerweise wiegen Sie ihn zweimal und bilden das arithmetische Mittel der beiden Ergebnisse)
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| # Berechnen Sie nun mit Hilfe von untenstehender Gleichung den Glühverlust der Bodenprobe
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| :<math>Masse% Gluehverlust =\frac{m_{trocken}[g]-m_{geglueht}[g]}{m_{trocken}[g]}\times 100</math>
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| :{{Achtung| Beim Benutzen des [[Muffelofen|Muffelofens]] Hitzeschutzhandschuhe benutzen!}}
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| ==Fehlerquellen== | | ==Fehlerquellen== |
| Die größte Fehlerquelle ist ein Restanteil Wasser in der Probe. Dies kann einerseits vorliegen, wenn die Probe nicht ausreichend getrocknet wurde oder wenn Ton-, Gips- oder Sesquioxidanteile Kristallwasser abgeben.
| | * Freisetzung von Kristallwasser z.B. aus Gips, Ton und Sesquioxiden |
| | * Freisetzung von Wasser durch Dehydratisierung von Hydroxiden |
| | * CO<sub>2</sub> Abgabe |
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| ==Auswertung== | | ==Auswertung== |
| Im Ergebnis ist zu vermerken nach welcher Norm die Analyse durchgeführt wurde. Falls vorhanden sollten Abweichungen von dieser Norm ausführlich dokumentiert werden. Des weiteren sollten folgende Angaben im Ergebnis enthalten sein:
| | Für die Berechnung des Glühverlusts steht eine Excel Tabelle zur Verfügung. Der Glühverlust entspricht dem Humusgehalt. |
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| | ==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. |
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| * Genaue Spezifizierung um welche Probe es sich handelt
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| * Ergebnisse der Bestimmung des Glühverlustes [''%''] und des Glührückstandes [''%''].
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| * Alle Informationen die zur vollständigen Identifizierung der Bodenprobe notwendig sind.
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| ==Lehrveranstaltungen== | | ==Lehrveranstaltungen== |
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| Die LMU stellt die Instrumente für die Analyse nach aktueller DIN-Norm im Bodenlabor des Departement für Geographie bereit. Theorie und Durchführung zur Bestimmung des Glühverlusts ist Teil der Lehrveranstaltungen:
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| '''B.Sc. Geographie:''' | | '''B.Sc. Geographie:''' |
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| * [[:Kategorie:Analysemethoden|Analysemethoden]] | | * [[:Kategorie:Analysemethoden|Analysemethoden]] |
| * [[Carbonatgehalt nach Scheibler]] | | * [[Carbonatgehalt nach Scheibler]] |
| * [[Eisengehalt mittels Natriumdithionit]] | | * [[CN-Analyse]] |
| | * [[Glühverlust (LOI)]] |
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| ==Verzeichnis von Normen und Richtlinien== | | ==Verzeichnis von Normen und Richtlinien== |
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| *DIN EN 15935:2012-11 – Schlamm, behandelter Bioabfall, Boden und Abfall - Bestimmung des Glühverlusts | | *DIN EN 15935:2012-11 – Schlamm, behandelter Bioabfall, Boden und Abfall - Bestimmung des Glühverlusts |
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| '''Zurückgezogene Normen zur Korngrößenbestimmung:'''
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| * DIN 19684-3:2000-08 – Bodenuntersuchungsverfahren im Landwirtschaftlichen Wasserbau - Chemische Laboruntersuchungen - Teil 3: Bestimmung des Glühverlusts und des Glührückstands
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| * DIN 19684-3:1977-02 - Bodenuntersuchungsverfahren im Landwirtschaftlichen Wasserbau; Chemische Laboruntersuchungen, Bestimmung des Glühverlustes und des Glührückstandes
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| ==Literatur== | | ==Literatur== |