07.11.2017
31.10.2017
21.10.2017
21.10.2017
21.10.2017
04.10.2017
04.10.2017
28.09.2017
01.09.2017
31.08.2017
Методы определения органического углерода
 26.08.2012

Углерод является преобладающим элементом органического вещества почвы, составляя в среднем не менее 50% от общего количества последнего. Поэтому определение органического углерода представляет важнейшую задачу при изучении органического вещества почвы, тем более, что на этом определении чаще всего основывается и определение всего запаса гумуса, равно как и содержание в последнем отдельных групп соединений.
Существующие методы определения органического углерода могут быть разделены на две группы:
1. Методы, основанные на определении СО2, выделяющейся при сожжении органического вещества почвы.
2. Приблизительные методы, основанные на учете кислорода, необходимого для окисления органического вещества или иначе - на расходе окислителя (методы определения окисляемости гумуса).
Как те, так и другие методы, при соответствующих изменениях, могут применяться: а) для определения общего содержания органического углерода в почвах и б) для определения органического углерода в отдельных фракциях гумуса, выделяемых при изучении ого состава, как, напр., в водных вытяжках, кислых гидролизатах, щелочных вытяжках, экстрактах органическими растворителями и т. д.
По способу сожжения эти методы делятся на: а) методы сухого сожжения в токе воздуха или кислорода при высокой температуре и б) методы мокрого сожжения, в которых окисление углерода до СО2 производится с помощью сильных окислителей, например СrО3, КМnO4 и др.
Методы сухого сожжения. Методы сухого сожжения, применяемые при определении органического углерода в почвах, представляют в основном видоизменения известных в органической химии методов элементарного анализа по Либиху или Денштедту.
Методы сухого сожжения имеют несомненное преимущество перед другими методами определения органического углерода в том, что дают при правильном их применении полное окисление углерода до СО2, независимо от рода органических соединений. Но наряду с этим достоинством, необходимым для точного стандартного метода, методы сухого сожжения имеют и слабые стороны, наиболее ощутимые при работе с карбонатными почвами, так как при сожжении гумуса происходит частичное или полное разложение карбонатов кальция и магния, в результате чего, кроме СО2 от окисления органического углерода, выделяется некоторое количество СО2 карбонатов. Для устранения возможной ошибки от разложения карбонатов предложено несколько приемов.
1. Производить сожжение при температуре не выше темно-красного каления, чтобы избежать разложения углекислого кальция. Этот прием, однако, не устраняет ошибки от разложения углекислого магния, а во-вторых, при такой температуре сожжения часть СО2, образующейся при окислении органического углерода, может остаться в почве в виде углекислой соли с кальцием, находившимся в почве в форме гумата.
2. Производить определение углекислоты карбонатов в первоначальной почве и в навеске после сожжения и по разности этих определений внести поправку в полученное при сожжении количество СО2. Этот прием, будучи теоретически совершенно правильным, практически слишком громоздок, так как требует трех определений, из которых определение СО2 в навеске после сожжения едва ли может рассчитывать на большую степень точности.
3. Применять предварительное разложение карбонатов путем обработки фосфорной или сернистой кислотой в гофмейстеровских чашках; этот прием мало удобен по своей кропотливости и связан с опасностью некоторой потери вещества как механически, при измельчении и переносе, так и вследствие возможности некоторого разложения гумуса при обработке кислотой.
4. Производить сожжение при высокой температуре (до 1000°) для полного разложения карбонатов кальция (и магния) с внесением поправки на углекислоту карбонатов в первоначальной почве. Этот прием наиболее надежный, но требует кварцевых трубок для сожжения и точности определения СО2 карбонатов.
5. Сходен но принципу с предыдущим прием Товборг-Енсена по которому сожжение производится в навеске, смешанной с серой. При окислении последней образуется сернистая кислота, полностью разлагающая карбонаты.
Другим источником ошибок при определении органического углерода методом сухого сожжения является наличие хлоридов, так как при сожжении происходит их разложение, сопровождающееся переносом хлора в поглотительные трубки. Для устранения этой ошибки необходимо введение в трубку для сожжения веществ, поглощающих хлор, например РbСrO4, РbО, серебряной сетки, или введение в аппарат, между трубкой для сожжения и калиаппаратом с серной кислотой, трубки с цинковыми опилками или калиаппарата с насыщенным раствором сернокислого серебра в 5% H2SO4. При отсутствии этих видоизменений необходимо предварительное удаление хлоридов промыванием.
В настоящее время существует несколько модификаций метода сухого сожжения, отличающихся друг от друга главным образом по составу окисляющих веществ, вводимых в трубку для сожжения в целях достижения быстроты и полноты окисления, а также по способу учета СО2, которая определяется либо весовым путем, либо титрованием. Более употребителен, однако, весовой способ учета СО2.
При правильном применении все современные модификации дают почти тождественные результаты, как показало сравнительное испытание, произведенное Комитетом по органическому углероду Международного общества почвоведов к III конгрессу. На описании хода анализа мы не останавливаемся, считая его достаточно известным из руководств по химическому анализу почв.