Identification au thiocyanate de potassium

H41 - Mettre en évidence l’hydromorphie du sol à l’aide d’une méthode simple et rapide à effectuer sur le terrain.

Résumé

Une réaction chimique colorée permet de mettre en évidence la présence de fer ferreux dans le sol.

Question posée

Est-ce que le sol contient du fer ferreux (Fe2+) ?

Principe

Les ions de fer ferreux (Fe2+) sont oxydés pour former des ions ferriques (Fe3+). L’ajout d’une solution de thiocyanate de potassium va entrainer une coloration rouge du fer ferrique. Ainsi si une coloration se produit après l’ajout du thiocyanate de potassium (et non avant) cela traduit la présence de fer ferreux dans l’horizon étudié.

D’autres méthodes sont utilisées pour mettre en évidence le fer ferreux. Cependant elles nécessitent l’utilisation de réactifs souvent toxiques. Par exemple on peut utiliser un mélange d’acide chlorhydrique à 2% et de ferricyanure de potassium à 2 % ou encore une solution à base d’1,10-phénantroline.

Condition de mise en œuvre

Sur le terrain, lors de l'examen du profil pédologique sur les horizons présentant une coloration grisâtre (réductisol)

Le sol ne doit pas contenir de fer ferrique (précipités rouilles). La manipulation des réactifs chimiques doit être faite dans des conditions sécurisées.

Matériel et fourniture

De l’eau oxygénée (H2O2), de l’acide sulfurique (H2SO4) ; du thiocyanate de potassium à 1 mol/L (KSCN)

Réalisation du protocole

La réalisation des observations se fait sur un échantillon de sol frais.

1- Déposer sur l’échantillon quelques gouttes d’acide sulfurique pour rendre le milieu acide.

2- Déposer ensuite quelques gouttes d’eau oxygénée pour transformer les ions fer (II) en ions fer (III).

3- Ajouter quelques gouttes de la solution de thiocyanate de potassium.

4- Observer si un changement de couleur se produit. Si une coloration rouge apparaît cela traduit la présence de fer ferreux dans le sol.

Exploitation des données

Il est possible d’attribuer une intensité de la coloration après une lecture directe de la charte MUNSELL.

· Intensité 4 : coloration rouge pourpre (10R4/8) sur l’ensemble de la matrice de l’horizon ;

· Intensité 3 : coloration rouge (10R6/8) sur l’ensemble de la matrice de l’horizon ;

· Intensité 2 : coloration rouge (10R6/8) hétérogène par tâches dans la matrice de l’horizon ;

· Intensité 1 : coloration rouge très pâle (10R6/3) sur l’ensemble de la matrice de l’horizon ;

· Intensité 0 : absence de réaction.

La coloration rouge indique la présence de fer ferreux. Cela traduit des conditions anoxiques (sans oxygène) du sol causées par une saturation en eau permanente ou quasi permanente.

Cependant, cette réduction du fer peut apparaître dans des horizons non engorgés, notamment au sein ou à la base de l’horizon labouré, au contact de matières organiques fraîches mal décomposées. Ces traits réductique indiquent alors une anoxie ponctuelle suite à une forte consommation d’oxygène induite par l’activité des décomposeurs.

Les horizons sableux soumis à des engorgements prolongés sont relativement pauvres en fer. Ils expriment rarement des caractères morphologiques de réduction.

Attention : Si les tâches apparaissent dans les 50 premiers centimètres du sol il peut s’agir d’une zone humide. Une étude plus approfondie doit être réalisée.

Références

Baize, D., & Jabiol, B. (2011). Guide pour la description des sols. Editions Quae.

Jahn, R., Blume, H. P., Asio, V. B., Spaargaren, O., & Schad, P. (2006). Guidelines for soil description (p. 97). FAO. Disponible sur : « ftp://ftp.fao.org/agl/agll/docs/guidel_soil_descr.pdf »

Berthier, L., Chaplot, V., Dutin, G., Jaffrezic, A., Lemercier, B., Racapé, A., & Walter, C. (2014). Diagnostic in situ de la réduction du fer dans les sols par l’utilisation d’un test de terrain colorimétrique. Étude et Gestion des Sols, 21, 1.