SOC et SIC par calcination
Mesure du carbone organique (SOC) et du carbone inorganique du sol (SIC)
Résumé
La mesure de la perdre de feu consiste en la calcination de la matière organique qui se dégage sous forme de gaz carbonique (CO2) et la mesure de la perte de masse par pesée. Cette analyse permet de connaitre la quantité de carbone organique présente dans le sol mais aussi d'évaluer la masse de carbonates de calcium.
Étant donné que le % d'argile du sol a un effet sur le niveau de calcination il faut connaître cet valeur pour faire la correction nécessaire.
Conditions de mise en œuvre
Traitement d'échantillons prélevés sur site en éliminant les racines vivantes pour les horizons de surface.
Matériel et fournitures
Creusets en porcelaine
Balance analytique¸ précision 0.0001g
Étuve (température minimal 105°C)
Four à calcination (température minimale 850°C)
Dessiccateur
Réalisation du protocole
Sécher un échantillon de sol à l’air libre.
Passer par un tamis de 2mm
Vérifier la présence de carbonate de calcium avec un test d'effervescence à l'acide
Sécher un creuset en porcelaine à l'étuve pendant 2h à 105°C.
Laisser refroidir le creuset dans le dessiccateur.
Peser le creuset sec dans la balance de précision et noter sa masse (Mc).
Ajouter dans le creuset une prise d`essai d’échantillon d'environ 5g. Ne pas dépasser les ¾ de la contenance du creuset.
Déposer le creuset dans l’étuve et sécher l’échantillon à 105°C pendant 17 heures.
Laisser refroidir le creuset dans le dessiccateur.
Peser le creuset sec dans la balance de précision et noter sa masse (M initiale).
Déposer le creuset dans le four. Attention : les indications écrites au feutre disparaissent pendant la calcination donc il faut noter la position de chaque échantillon dans le four.
Monter à 350°C et compter 1 heure de chauffage dès que la température est atteinte.
Monter à 450°C et compter 1 heure de chauffage dès que la température est atteinte.
Monter à 550°C et compter 2 heures de chauffage dès que la température est atteinte
Laisser refroidir jusqu’à 100°C environ dans le four et finir le refroidissement dans le dessiccateur
Peser le creuset et noter la masse (M 550)
En cas de présence de carbonates poursuivre la calcination par rampes successives:
Monter à 550°C et compter 1 heure de chauffage dès que la température est atteinte.
Monter à 700°C et compter 1 heure de chauffage dès que la température est atteinte.
Monter à 850°C et compter 2 heures de chauffage dès que la température est atteinte
Peser le creuset et noter la masse (M 850)
Exploitation des données
Estimation de la perte au feu ou loss on ingnition (LOI)
Estimation des MOS
LOI550 (%) = ( M initiale - M550)/( M initial - Mc ) x 100
Estimation des carbonates
LOI850 (%)= ( M550 - M850)/( M initiale - Mc ) x 100
avec:
Mc = masse du creuset vide et sec à 105°C
M initiale = masse du creuset + échantillon après séchage à 105°C
M550 = masse du creuset + échantillon après calcination à 550°C
M850 = masse du creuset + échantillon après calcination à 850°C
Calcul de matière organique par correction par % argile selon équation de Jensen et al (2018)
Carbone organique du sol (COS)
COS g% = 0,513*LOI550% - (0,047*%argile-0,00025*%argile *%argile)
Matière organique du sol (MOS)
MOS% = COS%*1,724
Calcul de la masse de carbone inorganique du sol (SIC)
Carbone inorganique du sol (SIC)
SIC (g) = (12,011/43,999) x (M550-M850) = 0,273 x (M550-M850)
Références
· Allen (1974). La perte au feu ; Manuel de laboratoire (fiche 6), Univ. NEUCHATEL, 4p · Baize Denis (2018). Guide des analyses en pédologie 3e édition revue et augmentée. Versailles: editions Quae, p. 71-74 . Jensen et al (2018).Converting loss-on-ignition to organic carbon content in arable topsoil: pitfalls qnd proposed prodecure. European Journal of Soil Science. Vol69, Issue4, July 2018, p. 604-612 . Marcos Apesteguia & Alain F. Plante & Iñigo Virto (2018). Methods assessment for organic and inorganic carbon quantification in calcareous soils of the Mediterranean region. Geoderma Regional 12 (2018) 39-48
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