Determination of Total Organic Carbon in Soil, Rock, and Shale by Acid Digestion and Combustion

Aplikace | 2024 | LECOInstrumentace
TOC, Elementární analýza
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce
LECO

Význam tématu


Determinace celkového organického uhlíku (TOC) v půdách, horninách a břidlicích je zásadním analytickým nástrojem při průzkumu ložisek fosilních paliv, hodnocení kvality zemědělské půdy a kontrole surovin při výrobě stavebních materiálů. Obsah organického uhlíku v sedimentu přímo ovlivňuje jeho schopnost generovat a akumulovat hydrokarbonáty, zatímco v půdách má TOC zásadní vliv na úrodnost, strukturu a dostupnost živin pro rostliny.

Cíle a přehled článku


Článek popisuje postup stanovení TOC metodou kyselého rozkladu karbonátů a následnou makrokombustí v čisté kyslíkové atmosféře s detekcí CO2 pomocí NDIR. Cílem je demonstrovat spolehlivost, přesnost a reprodukovatelnost měření na přístroji LECO C832 v souladu s normou ISO 10694.

Použitá metodika a instrumentace


Pro stanovení TOC se uplatňuje kyselinová digesce vzorku 3N HCl, která odstraňuje anorganický uhlík bez poškození organické frakce. Po sušení se vzorek váží a zavádí do horizontální keramické spalovací pece při 1350 °C v čistém kyslíku. Pro odstraňování vlhkosti slouží anhydrónové trubice a produkt spalování je směrován do NDIR detektoru CO2. Přístroj je kalibrován standardními referenčními materiály LCRM s různým obsahem uhlíku.

Použitá instrumentace


  • Spalovací karbonový analyzátor LECO C832
  • Horizontální keramická spalovací pec (1350 °C)
  • NDIR detektor CO2
  • Cermické spalovací lodičky 528-203 a neporézní 528-206
  • Halogenový filtr (Halogen Trap Kit)

Hlavní výsledky a diskuse


Typická kalibrace proběhla na vzorcích syntetického uhlíku s obsahem 0,14 % až 5 % a kalcitem s 12 % C. Pro vzorky půdy s celkovým obsahem uhlíku kolem 3 % až 23 % byla zjištěna vysoká přesnost (s < 0,1 % u referenčních materiálů) a reprodukovatelnost (s při opakování okolo 0,01–0,1 %). TOC po odstranění karbonátů dosahovalo v průměru 12,75 % u vzorků s celkovým C 13,83 %.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda poskytuje rychlé a přesné stanovení organického uhlíku v širokém rozsahu matric, umožňuje selektivně oddělit anorganický a organický uhlík, a tím podpořit přesné hodnocení hydrokarbonogenního potenciálu hornin, kvality půdy i kontroly surovin při výrobě cementu a dalších stavebních materiálů.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace automatizovaných vzorkovačů a inline sušících modulů pro vyšší propustnost analýz
  • Implementace pokročilých korekčních algoritmů pro vlhkost a anorganické složky
  • Rozšíření metod na stanovení dalších prchavých a netěkavých heteroatomů paralelně s TOC
  • Využití v rámci multianalytických platforem pro komplexní geochemické a environmentální studie

Závěr


Metoda kyselého rozkladu a makrokombustní analýzy na přístroji LECO C832 je spolehlivým postupem pro přesné stanovení TOC v půdách, horninách a břidlicích. Splňuje normu ISO 10694, poskytuje vysokou přesnost i reprodukovatelnost a nalézá široké uplatnění jak v geochemii, tak v agrochemii a průmyslové kontrole kvality.

Reference


  • ISO 10694: Soil Quality – Determination of Organic and Total Carbon after Dry Combustion
  • LECO Corporation, Application Note: Determination of Total Organic Carbon in Soil, Rock, and Shale by Acid Digestion and Combustion, Form No. 203-821-679, Rev 0, 2024

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Determination of Total Carbon (TC) and Total Organic Carbon (TOC) in Soil by Acid Digestion and Combustion
Determination of Sulfur in Carbon Black
Determination of Sulfur and Carbon in Graphite and Carbon-Based Battery Materials
Determination of Sulfur and Carbon in Lithium Iron Phosphate Battery Materials SC832DR