Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным бюджетным учреждением "Российский институт стандартизации" (ФГБУ "Институт стандартизации") на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 5 стандарта, который выполнен АО "ВНИИС"

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 31 мая 2024 г. N 173-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 июля 2024 г. N 918-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 10694-2024 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2025 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 10694:1995 "Качество почвы. Определение содержания органического и общего углерода после сухого сжигания (элементный анализ)" ["Soil quality - Determination of organic and total carbon after dry combustion (elementary analysis)", IDT].

Международный стандарт разработан подкомитетом SC 3 "Химические методы и характеристики почвы" Технического комитета по стандартизации ISO/TC 190 "Качество почвы" Международной организации по стандартизации (ISO).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

7 Некоторые элементы настоящего стандарта могут являться объектами патентных прав

Настоящий стандарт устанавливает метод определения содержания общего углерода в почве после сухого сжигания. Содержание органического углерода рассчитывается исходя из содержания общего углерода, после поправки на присутствующие в пробе карбонаты. Если карбонаты предварительно удалены, непосредственно измеряется содержание органического углерода.

Настоящий стандарт применим ко всем типам проб почв в воздушно-сухом состоянии.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты [для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных ссылок - последнее издание ссылочного стандарта (включая все изменения)].

ISO 3696:1987, Water for analytical laboratory use - Specification and test methods (Вода для лабораторного анализа. Технические требования и методы испытаний)

ISO 10390:1994 <1>, Soil quality - Determination of pH (Качество почвы. Определение pH)

--------------------------------

<1> Заменен на ISO 10390:2021. Однако для однозначного соблюдения требования настоящего стандарта, выраженного в датированной ссылке, рекомендуется использовать только указанное в этой ссылке издание.

ISO 10693:1995, Soil quality - Determination of carbonate content - Volumetric method (Качество почвы. Определение содержания карбоната. Объемный метод)

ISO 11464:1994 <2>, Soil quality - Pretreatment of samples for physico-chemical analyses (Качество почвы. Предварительная обработка образцов для физико-химического анализа)

--------------------------------

<2> Заменен на ISO 11464:2006. Однако для однозначного соблюдения требования настоящего стандарта, выраженного в датированной ссылке, рекомендуется использовать только указанное в этой ссылке издание.

ISO 11465:1993, Soil quality - Determination of dry matter and water content on a mass basis - Gravimetric method (Качество почвы. Определение содержания сухих веществ и воды по массе. Гравиметрический метод)

Углерод, присутствующий в почве, окисляется до диоксида углерода (CO₂) посредством нагревания почвы как минимум до 900 °C в потоке кислородосодержащего газа, свободного от диоксида углерода.

Количество высвобождаемого диоксида углерода затем измеряют с применением титриметрического, гравиметрического, кондуктометрического методов, метода газовой хроматографии или метода ИК-спектрометрии, в зависимости от используемого оборудования. При нагревании почвы до температуры как минимум 900 °C все присутствующие карбонаты полностью разлагаются. Для определения содержания органического углерода любые присутствующие карбонаты предварительно удаляются путем обработки почвы соляной кислотой. В других случаях расчет содержания органического углерода проводится, если содержание карбоната в исследуемых пробах известно и сделаны поправки на его присутствие.

Примечание 1 - Когда pH CaCl₂ менее 6,5, наличие карбонатов маловероятно. Например, при низком pH присутствие карбонатов возможно только в известковых почвах.

Используют реактивы только признанной степени аналитической чистоты и дистиллированную или деионизированную воду для приготовления всех растворов.

4.1 Вода с электропроводностью не выше чем 0,2 мСм/м <1> при 25 °C (соответствует 2 уровню воды по ISO 3696).

--------------------------------

<1> Ошибка оригинала. Следует читать 0,1 мСм/м.

4.2 Калибровочные вещества, например, ацетанилид (C₈H₉NO), атропин (C₁₇H₂₃NO₃), карбонат кальция (CaCO₃), спектрографический графитовый порошок (C) и гидрофталат калия (C₈H₅KO₄).

4.3 Соляная кислота, c(HCl) - 4 моль/л.

Разведите 340 мл концентрированной соляной кислоты (p = 1,19 г/мл) до 1000 мл водой (4.1).

Примечание 2 - В зависимости от используемого метода обнаружения могут потребоваться реактивы и/или катализаторы для понижения, окисления, удаления и/или фиксации газообразных продуктов сжигания, которые препятствуют проведению анализа. Перед использованием оборудования необходимо ознакомиться с инструкцией изготовителя.

5.2 Аналитические весы (способные взвешивать с точностью до 0,1 мг) или микровесы (способные взвешивать с точностью до 0,01 мг).

5.3 Оборудование для определения содержания общего углерода посредством сжигания пробы при температуре не менее 900 °C, включающее детектор для измерения образовавшегося диоксида углерода.

Примечания

3 Существуют следующие методы обнаружения: титриметрический, гравиметрический, кондуктометрический, газовая хроматография и ИК-спектрометрия.

4 Некоторые современные приборы позволяют определять органический и неорганический углерод отдельно за один аналитический прогон путем постепенного повышения температуры и непрерывного измерения содержания диоксида углерода.

5 Некоторые приборы способны одновременно определять содержание общего азота и общего углерода в почвах.

5.4 Тигли, изготовленные из фарфора, кварца, серебра, жестяные или никелированные, различных размеров.

Примечание 6 - Жестяные и никелированные тигли неустойчивы к действию кислоты.

В воздушно-сухих пробах почвы, предварительно обработанных в соответствии с ISO 11464, выделяют фракцию частиц менее 2 мм. Часть лабораторной пробы используют в целях определения содержания воды в соответствии с ISO 11465 и, если необходимо, содержания карбоната согласно ISO 10693.

Проведение анализа состоит из определения:

a) содержания общего углерода, включающего углерод в виде карбоната; или

b) содержания органического углерода после удаления карбоната.

Примечание 7 - Содержание органического углерода может быть вычислено посредством определения содержания общего углерода и за вычетом углерода в виде карбонатов, которые могут быть определены в соответствии с ISO 10693.

Калибровка оборудования проводится в соответствии с руководством пользователя. Для калибровки или установления калибровочной кривой следует использовать одно из веществ, приведенных в 4.2.

Масса навески пробы для анализа зависит от ожидаемого содержания общего углерода и используемого оборудования. Часть отобранной высушенной пробы m₁, г, взвешивают в тигле.

Необходимо следить, чтобы анализ проводился в соответствии с инструкцией изготовителя оборудования.

До начала проведения определения содержания органического углерода следует удалить присутствующие карбонаты. Для этого необходимо выполнить процедуру, описанную в 7.3.

В тигель с навеской воздушно-сухой пробы (см. 7.2) добавляют в избытке соляную кислоту (4.3) и перемешивают. Ожидают 4 ч и проводят высушивание тигля в течение 16 ч при температуре от 60 °C до 70 °C <1>. Затем проводят анализ в соответствии с инструкцией изготовителя оборудования.

--------------------------------

<1> Высушивание может быть проведено, например, с использованием сушильного шкафа.

Примечание 8 - Количество внесенной соляной кислоты зависит от массы навески пробы для анализа и от содержания карбонатов. Во всех случаях следует добавить избыток соляной кислоты, который можно рассчитать, предполагая, что количество анализируемой пробы состоит на 100% из карбонатов.

Расчет содержания общего углерода в пробе, высушенной до постоянной массы, проводят по формуле

где w_C,t - содержание общего углерода в высушенной до постоянной массы пробе почвы, г/кг;

m₁ - масса пробы для анализа, г;

m₂ - масса высвобожденного пробой почвы диоксида углерода, г;

0,2727 - коэффициент пересчета CO₂ в C;

- массовое отношение влаги в пересчете на сухое вещество, определенное в соответствии с ISO 11465, %.

Расчет содержания органического углерода в пробе почвы, высушенной до постоянной массы, проводят по формуле

где w_C,o - содержание органического углерода в высушенной до постоянной массы пробе, г/кг;

w_C,t - содержание общего углерода в высушенной до постоянной массы пробе, рассчитанное в соответствии с 8.1, г/кг;

0,12 - коэффициент пересчета;

- содержание карбоната в высушенной до постоянной массы пробе, выраженное в эквиваленте карбоната кальция, определенное в соответствии с ISO 10693, г/кг.

Если карбонаты предварительно удалены (по процедуре, описанной в 7.3), содержание органического углерода определяют в соответствии с 8.1.

Содержание органического вещества в пробе почвы может быть рассчитано исходя из содержания органического углерода по формуле

где w_om - содержание органического вещества в высушенной до постоянной массы пробе, г/кг;

w_C,o - содержание органического углерода в высушенной до постоянной массы пробе, г/кг;

f - коэффициент пересчета.

Примечание 9 - Коэффициент пересчета зависит от вида органического вещества и, для сельскохозяйственных почв, может варьироваться от 1,7 до 2,0 <1>.

--------------------------------

<1> Коэффициент пересчета зависит от процента содержания углерода в гуминовой кислоте разных почв и варьируется в указанных пределах. При пересчете органического углерода на гумус часто используется коэффициент 1,724, введенный Шпренгелем (Shprengel, 1837) из расчета, что гуминовая кислота содержит 58% углерода.

Значение повторяемости при определении содержания углерода, полученное посредством проведения двух различных последовательных измерений, должно соответствовать условиям, приведенным в таблице 1.

Результаты межлабораторных испытаний по определению содержания общего и органического углерода в пяти пробах почвы приведены в приложении A.

Протокол испытаний должен содержать следующую информацию:

a) ссылку на настоящий стандарт;

b) ссылку на используемый метод испытания;

c) всю информацию, необходимую для идентификации пробы;

d) результаты определения общего углерода и/или органического углерода, г/кг, рассчитанного в высушенной до постоянной массы пробе; в случае определения органического углерода, информацию об определении содержания карбоната или о том, что карбонаты были удалены до определения.

e) все подробности анализа, не установленные в настоящем стандарте или рассматриваемые как необязательные, вместе с подробностями любых факторов, которые могли оказать влияние на результаты анализа.

Межлабораторные испытания были проведены в 1993 году Сельскохозяйственным Университетом Вагенингена, Нидерланды, в целях подтверждения методик, изложенных в настоящем стандарте.

В рамках указанных межлабораторных испытаний определение содержания органического и общего углерода в пяти пробах проводили девять лабораторий. Результаты определения органического и общего углерода были получены от восьми лабораторий.

Виды почв, используемых в испытаниях, приведены в таблице A.1.

Значения повторяемости (r) и воспроизводимости (R) результатов анализа, полученных в лабораториях, представлены в таблицах A.2 и A.3.

Значения были рассчитаны в соответствии с ISO 5725-2:1994 <1>, Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 2. Основной метод определения повторяемости и воспроизводимости стандартного метода измерения.

--------------------------------

<1> Заменен на ISO 5725-2:2019. Однако для однозначного соблюдения требования настоящего стандарта, выраженного в датированной ссылке, рекомендуется использовать только указанное в этой ссылке издание.

--------------------------------

<1> В Российской Федерации действует ГОСТ Р 52501-2005 (ИСО 3696:1987) "Вода для лабораторного анализа. Технические условия".

<2> В Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 11465-2011 "Качество почвы. Определение массовой доли сухого вещества и массового отношения влаги гравиметрическим методом".