Wir erforschen den Boden/Die Calciumbestimmung

Wir erforschen den Boden

Sinn und Zweck

• Vorgehen u. Inhalt
• Konzeption
• Ziel und Dauer

Mineralische Zusammensetzung

• Hauptbodenarten
• Fingerprobe
• Bodenkunde
• Erfahrungen u. Konsequenzen

Einfache Analyseverfahren

• Siebsatz
• Abschlämmung
• Bodenproben - Anleitung
• Bodenprobe entnehmen
• Bodentyp
• Bodenprofilabzug

Organische Zusammensetzung

• Humusanteil
• Bakterienkunde
• Lichtmikroskop
• Plattengussverfahren
• Bakterienkeimzahl
• Bodenpilze
• Kohlenstoffdioxidbildung
• Regenwurm

Bodenwasser, -luft, -wärme

• Wassergehalt
• Wasserdurchlässigkeit
• Wasseranstieg
• Steighöhe von Wasser
• Bodentemperatur
• Luftgehalt

Bodenreaktion

• pH-Wert
• Bodenversauerung
• Calziumcarbonatgehalt
• Kalkgehalt und CO2
• Kalkgehalt und HCl

Untersuchungsmethoden

• Kohlenstoffdioxidabgabe
• Trockensubstanz
• Porenvolumen
• Nitratgehalt
• Nitrat- und Nitritnachweis
• Phosphatbestimmung
• Teststäbchenverfahren
• Molybdat-Vanadat-Methode
• Phosphatnachweis mit Ammoniummolybdat
• Calciumbestimmung
• Chloridbestimmung
• Magnesiumbestimmung

Informationen zum Thema

Das Erdalkalimetall Calcium ist ein Hauptbestandteil der mineralischen Bodenfraktion. Es liegt vor als primäres Silikat (Kalkfeldspat; Augit; Hornblende; Apatit) und als sekundäres Calciummineral (Calciumcarbonat CaCO₃ Dolomit CaCO₃ MgCO₃ Gips CaSO₄^2-· H₂0; Calciumphosphat u.a.).In der Regel beträgt der Calciumgehalt der Mineralböden 2 bis 15 Promille; abweichend davon sind Kalkböden extrem kalkreich und Moorböden extrem kalkarm . Für das Pflanzenwachstum ist einmal die direkte Nährstoffwirkung des Elements von Bedeutung, daneben aber auch die calciumbedingte Bodenreaktion mit ihren Auswirkungen auf die Nährstoff-versorgung und die physikalische Bodenbeschaffenheit. Abweichungen zu Extremwerten hin schädigen das Pflanzenwachstum.

Versuchsanstellung

Im essigsauren Bodenauszug gelöstes Calcium läßt sich mit Ammononiumoxalat fällen:

(CH₃COO)₂Ca + (NH₄)₂C₂0₄ = CaC₂O₄ + 2 CH₃COONH₄

Der Calciumoxalat-Niederschlag wird mit Schwefelsäure gelöst und die freigesetzte Oxalsäure mit einer Permanganat-Maßlösung zu Kohlenstoffdioxid oxidiert.

Untersuchungsmaterialien

• Waage
• Erlenmeyerkolben
• Messpipette
• Bürette mit Stativ
• Trichter
• Bunsenbrenner mit Zubehör

Reagenzien

• Essigsäure 10 %ig
• Amoniumoxalatlösung 5 %ig
• Schwefelsäure 25 %ig
• Kaliumperinanganatlösung 0,02 m
• Amoniumpersulfat-Lösung

Versuchsablauf

5 g Boden werden mit einigen ml 10 %iger Essigsäure (zwecks Zerstörung der Karbonate) deutlich angesäuert und zum Sieden erhitzt. Man filtriert vom Rückstand ab (Faltenfilter) und wäscht ihn mit heißer Essigsäure. Zum Filtrat setzt man tropfenweise Ammoniumoxalatlösung in geringem Überschuß hinzu (bis kein weiterer Niederschlag entsteht) und kocht nochmals auf. Der Oxalat-Niederschlag wird abfiltriert und mit wenig heißem Wasser ausgewaschen. Dann wird er in heißer, verdünnter Schwefelsäure gelöst. Die so gewonnene oxalsaure Lösung wird im Erlenmeyerkolben gegen 0,02-molare Kaliumpermanganatlösung bis zur bleibenden Rosafärbung titriert.

Auswertung

1 ml 0,02-molare Kaliumpermanganatlösung entspricht 2,804 mg Calciumoxid. Man berechnet den Calciumoxidgehalt für 100 g lufttrockene Einwaage.