DIN 19682-13-2009 Soil quality - Field tests - Part 13 Determination of carbonate sulfide pH-value and iron(II)-ions《土壤质量 野外试验 第13部分 碳酸盐、硫化物、pH值和二价铁离子的测定》.pdf

1、Januar 2009DEUTSCHE NORM Normenausschuss Wasserwesen (NAW) im DINPreisgruppe 6DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 13.080.99; 65.060.35!$R?5“1472818www.din.deDDIN

2、19682-13Bodenbeschaffenheit Felduntersuchungen Teil 13: Bestimmung der Carbonate, der Sulfide, des pH-Wertes und derEisen(II)-IonenSoil quality Field tests Part 13: Determination of carbonate, sulfide, pH-value and iron(II)-ionsQualit du sol tudes sur terrain Partie 13: Dtermination des carbonates,

3、des sulfures, du pH et des ions du fer(II)Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 19682-13:1997-04www.beuth.deGesamtumfang 7 SeitenDIN 19682-13:2009-01 2 Inhalt Seite Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich 4 2 Normative Verweisungen. 4 3 Begriffe 4 4 Verfahren . 4 4.1 Bes

4、timmung von Carbonaten 4 4.1.1 Allgemeines. 4 4.1.2 Durchfhrung 5 4.2 Bestimmung von Sulfiden . 5 4.2.1 Allgemeines. 5 4.2.2 Durchfhrung 6 4.3 Bestimmung des pH-Wertes 6 4.3.1 Allgemeines. 6 4.3.2 Durchfhrung 6 4.4 Bestimmung von Eisen(II)-Ionen 6 4.4.1 Allgemeines. 6 4.4.2 Durchfhrung 6 5 Prfberich

5、t. 7 Tabellen Tabelle 1 Abschtzung des Carbonatgehalts 5 DIN 19682-13:2009-01 3 Vorwort Diese Norm wurde vom Normenausschuss Wasserwesen (NAW), Unterausschuss NA 119-01-02-02 UA Chemische und physikalische Verfahren“ erarbeitet. Es wird empfohlen, bei den Felduntersuchungen Fachleute oder Facheinric

6、htungen einzuschalten. nderungen Gegenber DIN 19682-13:1997-04 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Titel gendert; b) Inhalt mit der 5. Auflage der Bodenkundlichen Kartieranleitung der Arbeitsgruppe Boden der Geolo-gischen Landesmter und der Bundesanstalt fr Geowissenschaften und Rohstoffe in d

7、er Bundesrepublik Deutschland abgestimmt. Frhere Ausgaben DIN 19682-13: 1972-01, 1997-04 DIN 19682-13:2009-01 4 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt Verfahren fr die Ermittlung der Carbonate, der Sulfide, des pH-Wertes und der Eisen(II)-Ionen in Bden im Feld fest. 2 Normative Verweisungen Die folgend

8、en zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 4220, Bodenkundliche Standortbeu

9、rteilung Kennzeichnung, Klassifizierung und Ableitung von Boden-kennwerten (normative und nominale Skalierungen) 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1 Carbonate im Boden durch Zugabe verdnnter Salzsure an der Kohlenstoffdioxidentwicklung abschtzbarer Carbona

10、tgehalt des Bodens 3.2 Sulfide im Boden durch Zugabe verdnnter Salzsure am Schwefelwasserstoffgeruch wahrnehmbares Vorhandensein von Metallsulfiden 3.3 pH-Wert des Bodens negativer dekadischer Logarithmus der Wasserstoffionen-Konzentration in einem wssrigen System zur Beschreibung des Sure-Base-Zust

11、ands des Bodens 3.4 Eisen(II)-Ionen im Boden durch Zugabe von Ammoniumacetatlsung und Phenanthrolinchloridlsung durch Farbreaktion wahrnehmbares Vorhandensein von zweiwertigem Eisen 4 Verfahren 4.1 Bestimmung von Carbonaten 4.1.1 Allgemeines Carbonate sind hier im wesentlichen Calcium- und Calcium-M

12、agnesium-Carbonate (Calcit und Dolomit). Siderit (FeCO3) und Soda (Na2CO3) sind im Boden allgemein von untergeordneter Bedeutung. Das Vorliegen von Carbonaten in Bden lsst Rckschlsse auf den pH-Wert, auf die Gefgestabilitt und auf die biologische Aktivitt sowie auf die Fhigkeit der Bden, Nhrstoffe o

13、der toxische Stoffe festzulegen oder freizusetzen, zu. DIN 19682-13:2009-01 5 4.1.2 Durchfhrung Die Bodenprobe wird tropfenweise mit Salzsure (w(HCl) 10 %, Mischungsverhltnis 1 Teil konzentrierte Salzsure w(HCl) = 38 % und 3 Teile destilliertes Wasser) versetzt. Aus der Intensitt der Kohlenstoffdiox

14、id-Freisetzung lsst sich nach Tabelle 1 der Carbonatgehalt abschtzen. Tabelle 1 Abschtzung des Carbonatgehalts Kohlenstoffdioxid-Freisetzung und ihre Wirkung bei bindigen Bodenarten mit Massenanteil Ton 17 %aCarbonat Massenanteil% Benennung Kurz-zeichen keine Reaktion 0 carbonatfrei c0 sehr schwache

15、 Reaktion, nicht sichtbar, nur hrbar 0 bis 0,5 sehr carbonatarm c1 schwache Reaktion, kaum sichtbar 0,5 bis 2 carbonatarm c2 nicht anhaltendes Aufbrausen 2 bis 10 carbonathaltig c3 schwache, nicht anhaltende, jedoch sichtbare Blschenbildung 2 bis 4 schwach carbonathaltig c3.2 deutliche, nicht anhalt

16、ende Blschenbildung 4 bis 7 mittel carbonathaltig c3.3 starkes, nicht anhaltendes Aufschumen 7 bis 10 stark carbonathaltig c3.4 10 bis 25 carbonatreich c4 25 bis 50 sehr carbonatreich c5 50 bis 75 extrem carbonatreich c6 starkes, anhaltendes Schumen je nach zugegebenerHCl-Menge Bei Carbonatgehalten

17、mit einem Massenanteil ber 10 % ist im allgemeinen mit Hilfe der HCl-Probe keine weitere Unterteilung mglich 75 Carbonat c7aBei nicht bindigen Bodenarten mit Massenanteil Ton 17 % treten im allgemeinen bei gleichem Carbonatgehalt strkere Reaktionen auf.Intensitt und Dauer der Kohlenstoffdioxid-Freis

18、etzung wird durch Bodenart, Porengrenverteilung und Wassergehalt der Probe sowie von Art und Gre der vorliegenden Carbonate beeinflusst. ANMERKUNG Bei locker gelagertem Probenmaterial und grob verteiltem Carbonat knnen Intensitt und Dauer der Kohlenstoffdioxid-Freisetzung erhht sein, was zu einer be

19、rbewertung fhrt. Whrend schnelle Kohlenstoffdioxid-Freisetzung auf vorwiegend vorhandenen Calcit (CaCO3) hinweist, tritt bei Dolomit (CaMgCO32) oder Siderit (FeCO3) je nach ihrem Anteil eine mehr oder weniger verzgerte Kohlenstoffdioxid-Freisetzung auf. Gelbliche Verfrbung im Bereich der Blschenbild

20、ung deutet auf Siderit hin. 4.2 Bestimmung von Sulfiden 4.2.1 Allgemeines Sulfide sind zumeist Metallsulfide, die in wenig belfteten, vorwiegend grundwasserbeeinflussten Bodenlagen auftreten und als dunkle Frbungen erkennbar sind. Sie ermglichen die Feststellung der Redoxbedingungen im Boden im Hinb

21、lick auf die toxische Wirkung von Sulfiden bzw. von Schwefelwasserstoff auf Pflanzen, Bodenorganismen und Bauwerke. DIN 19682-13:2009-01 6 4.2.2 Durchfhrung Die Bodenprobe wird tropfenweise mit Salzsure (w(HCl) 10 %, Herstellung siehe 4.1.2) versetzt. Bei Vorliegen von Sulfiden wird Schwefelwasserst

22、off freigesetzt, der am Geruch wahrnehmbar ist. Dabei tritt hufig eine nderung der Farbe der Probe von schwarz nach braun ein. Eine quantitative Abschtzung ist dabei jedoch nicht mglich. 4.3 Bestimmung des pH-Wertes 4.3.1 Allgemeines Der pH-Wert wird zur Beurteilung des Sorptions- und Desorptionsver

23、haltens von Bden, insbesondere bei der Freisetzung und Verlagerung von Schwermetallen und organischen Schadstoffen, herangezogen. 4.3.2 Durchfhrung Der pH-Wert lsst sich kolorimetrisch ber die Farbnderung von Indikatoren oder potentiometrisch durch Einsatz eines pH-Messgertes im Rahmen von Feldunter

24、suchungen hinreichend genau ermitteln, wobei Extrakte aus 1 Teil Boden und 2,5 Teilen destilliertem Wasser oder 2,5 Teilen einer CaCl2-Lsung, c(CaCl2) = 0,01 mol/l fr die Messung zu verwenden sind. ANMERKUNG 1 Durch die Eigenfrbung der Extrakte und bei extremen pH-Werten knnen bei der kolorimetrisch

25、en Ermittlung Fehler auftreten. ANMERKUNG 2 In Abhngigkeit von Boden, Nutzungsart, Carbonat- und Humusgehalt sowie unter dem Einfluss weiterer standortprgender Faktoren kann der Reaktionszustand von Bden in einem weiten pH-Bereich liegen. Die Einstufung der Bodenreaktion erfolgt nach DIN 4220. 4.4 B

26、estimmung von Eisen(II)-Ionen 4.4.1 Allgemeines Eisen(II)-Ionen im Sinne dieser Norm treten unter reduzierenden Bedingungen in Bden oder in Wasser auf. Sie lassen sich durch Rotfrbung nach Zugabe von 1,10-Phenanthrolinchlorid oder 2,2-Bipyridin nachweisen. Sie dienen der Beurteilung der Redoxbedingu

27、ngen in Bden und Wasser und zum Abschtzen der Verockerungsgefahr. Da Eisen(II)-Ionen bereits durch den Sauerstoff der Luft zu Eisen(II)-Ionen oxidiert werden, die diese Farbreaktion nicht zeigen, sollte die Untersuchung zgig vorgenommen werden. 4.4.2 Durchfhrung 4.4.2.1 Eisen(II)-Ionen in Bden Eine

28、erdfeuchte Bodenprobe (etwa 10 g) wird nacheinander jeweils mit wenigen Tropfen Salzsure (w(HCl) 10 %, Herstellung siehe 4.1.2) und wssriger 1,10-Phenanthrolinchlorid-Lsung (Massenanteil 0,1 %) versetzt. Bei Anwesenheit von Eisen(II)-Ionen tritt Rotfrbung ein. Gleiche Farbbildung erfolgt bei Anwendu

29、ng von 2,2-Bipyridin-Lsung (Massenanteil 0,2 %) in Essigsure (Massenanteil 10 %). DIN 19682-13:2009-01 7 4.4.2.2 Eisen(II)-Ionen in Wasser Eine Wasserprobe (etwa 10 ml) nacheinander jeweils mit einigen Tropfen einer gesttigten wssrigen Ammoniumacetat-Lsung und wssriger 1,10-Phenanthrolinchlorid-Lsun

30、g (Massenanteil 0,1 %) versetzen. Auftretende Rotfrbung zeigt Vorhandensein von Eisen(II)-Ionen an. 5 Prfbericht Der Prfbericht muss mindestens die folgenden Angaben enthalten: a) einen Verweis auf diese Norm; b) die genaue Lage und Bezeichnung des untersuchten Standorts; c) die Ergebnisse der Unter

31、suchung: Carbonatgehalt, geschtzt, nach Tabelle 1; Sulfidgehalt, qualitativ durch Geruchseindruck und Farbnderung, falls vorhanden; pH-Wert, Einstufung nach DIN 4220; Eisen(II)-Ionen im Boden und/oder Wasser, qualitativ durch Farbnderung, unter Angabe der verwendeten Indikatorlsung; d) alle Einzelheiten, die nicht in dieser Norm festgelegt oder die wahlfrei sind sowie alle Faktoren, die das Ergebnis beeinflusst haben knnten.