Nützliche Hintergrundinfos zur Bodenanalyse
In unserem Forschungsprojekt analysieren wir die Elemente Kupfer, Zink, Mangan, Eisen, Arsen, Blei, Cadmium, Chrom, Nickel, Phosphor, Kalium und Magnesium. Diese Elemente können im Boden in verschiedensten Verbindungen vorliegen. Damit eine Analyse funktionieren kann, müssen diese Verbindungen zunächst so gut wie möglich aufgelöst werden. Hierfür wird die Bodenprobe mit starker Säure behandelt. Anschließend wird die Probe in ein sogenanntes „optisches Emissionsspektrometer mit induktiv gekoppeltem Plasma“ (ICP-OES) überführt. Mithilfe dieses Plasmas kann man sehr hohe Temperaturen (um die 10.000 °C) erzeugen, die dazu führen, dass die Elemente gasförmig werden. Aber nicht nur das: Die hohe Temperatur sorgt dafür, dass die Elemente anfangen Licht abzugeben. Praktisch dabei ist, dass jedes Element Licht einer ganz bestimmten Farbe abstrahlt. So können wir schauen, wie stark das Licht bei der jeweiligen Farbe ist und damit auf die Menge der Elemente im Boden schließen.
Kohlenstoff liegt im Boden in den verschiedensten Formen vor. In unserem Forschungsprojekt bestimmen wir die Menge an organisch gebundenem Kohlenstoff (total organic carbon, TOC), da dieser eine gute Orientierung für den Humusgehalt des Bodens darstellt. Für die Messung wird die Probe so stark erhitzt, dass der Humus im Boden verbrennt. Dabei entsteht gasförmiges Kohlenstoffdioxid, welches wir mit einem Infrarotsensor messen können. Je mehr Kohlenstoffdioxid entsteht, desto mehr Humus liegt im Boden vor.
Der im Boden gebundene Stickstoff (total nitrogen bound, TNb) wird im selben Gerät wie der organisch gebundene Kohlenstoff bestimmt. Ähnlich zum Kohlenstoff, liegt auch der Stickstoff in verschiedenen Verbindungen im Boden vor. Bei der Verbrennung der Stickstoffverbindungen entstehen Stickstoffoxide. Diese werden allerdings nicht über einen Infrarotsensor, sondern mittels Chemolumineszenz detektiert. Dies meint, dass bei der Bildung der Stickstoffoxide Licht entsteht, welches man messen kann. Je intensiver das Leuchten, desto mehr Stickstoffverbindungen sind im Boden.
Hast du nun Lust, uns bei unserer Forschung zu helfen und gleichzeitig deinen eigenen Boden zu analysieren? Dann klick einfach auf mitmachen. Wir freuen uns auf dich!
Willst du mehr über die Bedeutung der einzelnen Stoffe in deinem Boden wissen, so klicke einfach auf diesen Link: Stoffe und Eigenschaften des Bodens
Hintergrundinfos über den Boden allgemein findest du hier.