ISO 14388-3:2014
(Main)Soil quality — Acid-base accounting procedure for acid sulfate soils — Part 3: Suspension peroxide oxidation combined acidity and sulfur (SPOCAS) methodology
Soil quality — Acid-base accounting procedure for acid sulfate soils — Part 3: Suspension peroxide oxidation combined acidity and sulfur (SPOCAS) methodology
ISO 14388-3:2014 specifies a suite of methods used to determine net acidity in acid sulfate soils. ISO 14388-3:2014 specifies a method for the determination of pH in a 1 mol/l potassium chloride soil suspension (pHKCl) and where required, titratable actual acidity (TAA). Following this, potassium chloride extractable sulfur (SKCl), calcium (CaKCl) and magnesium (MgKCl) are determined. On a separate test portion, following digestion with 30 % hydrogen peroxide, peroxide pH (pHOX), titratable peroxide acidity (TPA) and excess acid neutralizing capacity (ANCE) are determined. Following this, peroxide sulfur (SP), calcium (CaP) and magnesium (MgP) are determined. On samples where jarosite is present, or where pHKCl is RAS) is determined on the soil residue remaining after peroxide digestion. Titratable sulfidic acidity (TSA), reacted calcium (CaA), reacted magnesium (MgA) and peroxide oxidizable sulfur (SPOS) are then determined by difference. For peat samples containing substantial levels of organic sulfur, the SPOCAS suite is generally unsuitable for estimating sulfide content, and the chromium reducible suite of procedures should be used instead.
Qualité du sol — Méthode de comptage acide-base pour les sols sulfatés acides — Partie 3: Méthode par oxydation au peroxyde en suspension combinée à l'acidité et aux sulfures (SPOCAS)
L'ISO 14388-3:2014 spécifie une séquence de méthodes utilisées pour déterminer l'acidité nette des sols sulfatés acides. L'ISO 14388-3:2014 décrit une méthode pour la détermination du pH dans une suspension de sol de chlorure de potassium à 1 mol/l (pHKCl) et si nécessaire, de l'acidité réelle titrable (ART). Le soufre (SKCl), le calcium (CaKCl) et le magnésium (MgKCl) extractibles avec le chlorure de potassium sont ensuite déterminés. Sur une autre prise d'essai, après une digestion au peroxyde d'hydrogène à 30 %, le pH peroxyde (pHOX), l'acidité titrable au peroxyde (ATP) et la capacité de neutralisation d'acide en excès (CNAE) sont déterminés. Le soufre peroxyde (SP), le calcium peroxyde (CaP) et le magnésium peroxyde (MgP) sont ensuite déterminés. Sur les échantillons où de la jarosite est présente, ou si le pHKCl est RSA) est déterminé sur les résidus de sol restant après la digestion au peroxyde. L'acidité sulfurique titrable (AST), le calcium réactif (CaA), le magnésium réactif (MgA) et le soufre oxydable au peroxyde (SOXP) sont ensuite déterminés par soustraction. Pour les échantillons de tourbe contenant des niveaux substantiels de soufre organique, la séquence SPOCAS n'est généralement pas appropriée pour estimer la teneur en sulfures et il convient d'utiliser des méthodes de sulfato-réduction au chrome à la place.
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14388-3
First edition
2014-08-01
Soil quality — Acid-base accounting
procedure for acid sulfate soils —
Part 3:
Suspension peroxide oxidation
combined acidity and sulfur (SPOCAS)
methodology
Qualité du sol — Méthode de comptage acide-base pour les sols
sulfatés acides —
Partie 3: Méthode par oxydation au peroxyde en suspension combinée
à l’acidité et aux sulfures (SPOCAS)
Reference number
©
ISO 2014
© ISO 2014
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Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Principle . 2
4.1 Actual acidity and retained acidity . 2
4.2 Titratable peroxide acidity, excess acid neutralizing capacity and potential
sulfidic acidity . 2
5 Reagents . 2
6 Apparatus . 5
7 Procedure for determination of pH and TAA . 6
KCl
7.1 Preparation of the suspension . 6
7.2 Measurement of pH .
KCl 6
7.3 Measurement of TAA . 7
8 Calculation of TAA . 8
9 Procedure for determination of sulfur (S ), calcium (Ca ) and magnesium (Mg )
KCl KCl KCl
extractable with 1 mol/l potassium chloride . 8
10 Calculation of S , Ca and Mg .9
KCl KCl KCl
11 Procedure for determination of peroxide pH (pH ), titratable peroxide acidity (TPA) and
OX
excess acid neutralizing capacity (ANC ) . 9
E
11.1 Peroxide digestion of sample . 9
11.2 Measurement of pH .
OX 10
11.3 Carbonate modification (HCl titration to pH 4) .11
11.4 Decomposition of excess peroxide .11
11.5 Measurement of titratable peroxide acidity (TPA) .12
12 Calculation of TPA and ANC
.................................................................................................................................................................13
E
12.1 Notation .13
12.2 TPA without carbonate modification .13
12.3 ANC (or TPA) with carbonate modification.14
E
13 Procedure for determining peroxide sulfur (S ), calcium (Ca ) and magnesium (Mg ) .14
P P P
14 Calculation of peroxide sulfur (S ), calcium (Ca ) and magnesium (Mg ) .15
P P P
15 Procedure for determining acid extractable sulfur in soil residue after peroxide
oxidation (S ) .15
RAS
15.1 General .15
15.2 Rinsing of peroxide digested soil residue, extraction with 4 mol/l hydrochloric acid and
determination of extractable sulfur .16
16 Calculation of S .16
RAS
16.1 Calculation of acidity attributed to S (acid-base accounting) .16
RAS
17 Calculation of TSA .17
18 Calculation of S , Ca and Mg .17
POS A A
19 Precision .17
20 Test report .18
Bibliography .20
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 190, Soil quality, Subcommittee SC 3, Chemical
methods and soil characteristics.
ISO 14388 consists of the following parts, under the general title Soil quality — Acid-base accounting
procedure for acid sulfate soils:
— Part 1: Introduction and definitions, symbols and acronyms, sampling and sample preparation
— Part 2: Chromium reducible sulfur (CRS) methodology
— Part 3: Suspension peroxide oxidation combined acidity and sulfur (SPOCAS) methodology
iv © ISO 2014 – All rights reserved
Introduction
The ‘SPOCAS’ suite uses the suspension peroxide oxidation combined acidity and sulfur (SPOCAS)
method as the basis for determining an acid-base account for acid sulfate soils. Like the chromium suite,
a decision-tree type process is followed (Figure 1). Various components of soil acidity and/or alkalinity
are determined, depending on pH. Once the decision-tree process is completed, the various components
can be used to calculate an acid-base account.
The results required to complete the acid-base accounting vary with the soil’s existing acidity, as
1)
represented by pH . Table A.2 in ISO 14388-1:— shows the analyses required for the SPOCAS suite.
KCl
This table uses results reported in acidity units. Alternatively, results in equivalent sulfur units may be
utilized.
1) To be published.
Key
a Acidity titration c Cation/acid neutralising e Alternatively, S may be substituted for S
NAS RAS
b Sulfur determination d Calculated parameter
Figure 1 — Flow diagram of SPOCAS suite
vi © ISO 2014 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 14388-3:2014(E)
Soil quality — Acid-base accounting procedure for acid
sulfate soils —
Part 3:
Suspension peroxide oxidation combined acidity and
sulfur (SPOCAS) methodology
WARNING — Persons using this International Standard should be familiar with usual laboratory
practice. This standard does not purport to address all of the safety problems, if any, associated
with its use. It is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices
and to ensure compliance with any national regulatory conditions.
1 Scope
This part of ISO 14388 specifies a suite of methods used to determine net acidity in acid sulfate soils.
This part of ISO 14388 specifies a method for the determination of pH in a 1 mol/l potassium chloride
soil suspension (pH ) and where required, titratable actual acidity (TAA). Following this, potassium
KCl
chloride extractable sulfur (S ), calcium (Ca ) and magnesium (Mg ) are determined. On a separate
KCl KCl KCl
test portion, following digestion with 30 % hydrogen peroxide, peroxide pH (pH ), titratable peroxide
OX
acidity (TPA) and excess acid neutralizing capacity (ANC ) are determined. Following this, peroxide
E
sulfur (S ), calcium (Ca ) and magnesium (Mg ) are determined. On samples where jarosite is present,
P P P
or where pH is < 4,5, residual acid soluble sulfur (S ) is determined on the soil residue remaining
KCl RAS
after peroxide digestion. Titratable sulfidic acidity (TSA), reacted calcium (Ca ), reacted magnesium
A
(Mg ) and peroxide oxidizable sulfur (S ) are then determined by difference. For peat samples
A POS
containing substantial levels of organic sulfur, the SPOCAS suite is generally unsuitable for estimating
sulfide content, and the chromium reducible suite of procedures should be used instead.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 648, Laboratory glassware — Single-volume pipettes
ISO 835, Laboratory glassware — Graduated pipettes
ISO 1042, Laboratory glassware — One-mark volumetric flasks
ISO 1770, Solid-stem general purpose thermometers
ISO 3696, Water for analytical laboratory use — Specification and test methods
ISO 8655-1, Piston-operated volumetric apparatus — Part 1: Terminology, general requirements and user
recommendations
ISO 8655-2, Piston-operated volumetric apparatus — Part 2: Piston pipettes
ISO 8655-3, Piston-operated volumetric apparatus — Part 3: Piston burettes
ISO 8655-5, Piston-operated volumetric apparatus — Part 5: Dispensers
2)
ISO 14388-1:— , Piston-operated volumetric apparatus — Part 5: Dispensers
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 14388-1 apply.
4 Principle
4.1 Actual acidity and retained acidity
To determine actual acidity, a 1:40 suspension of soil in 1 mol/l KCl solution is shaken for 4 h and
allowed to stand overnight. The suspension is then briefly shaken prior to determining pH (pH ). If
KCl
pH is less than 6,5, titratable actual acidity (TAA) is determined by titrating the soil suspension to
KCl
pH 6,5. After appropriate dilution of the soil suspension, potassium chloride extractable sulfur (S ),
KCl
calcium (Ca ) and magnesium (Mg ) are measured by suitable analytical technique(s). Where pH
KCl KCl KCl
is < 4,5 (or where the presence of jarosite has been noted in the submitted sample), retained acidity
can be determined as residual acid-soluble sulfur (S ). This is measured by 4 mol/l hydrochloric acid
RAS
extraction of the soil residue remaining after the peroxide digestion of the soil following determination
of titratable peroxide acidity (after appropriate washing of the residue to remove soluble sulfate).
Alternatively, retained acidity is measured as the difference between S (the sulfur measured following
HCl
overnight extraction of a separate sub-sample with 4 mol/l hydrochloric acid) and S (known as net
KCl
acid-soluble sulfur, S ). The former approach is preferable in highly organic soils where S may
NAS NAS
overestimate retained acidity due to the inclusion of organic S in the result.
4.2 Titratable peroxide acidity, excess acid neutralizing capacity and potential sulfidic
acidity
A separate test portion of soil is digested with 30 % hydrogen peroxide and acidity is generated from
the oxidation of sulfides (and organic matter where present). Following digestion, pH is measured
OX
on the digest solution. If the pH after initial peroxide digestion is ≤ 6,5 then KCl solution is added to the
sample which is then titrated to pH 6,5 to determine titratable peroxide acidity (TPA). If after peroxide
digestion the pH is > 6,5 a HCl titration to pH 4 is performed, followed by an additional peroxide digest
step. This allows the calculation of excess acid neutralizing capacity (ANC ), i. e. the available ANC in
E
excess of that needed to neutralize the potential acidity from the presence of sulfides or other acid
generating species in the soil.
After appropriate dilution of the soil suspension, peroxide sulfur (S ), calcium (Ca ) and magnesium
P P
(Mg ) are measured by suitable analytical technique(s). These analytes allow the calculation of various
P
other soil parameters. Acid neutralizing capacity can also be calculated from reacted calcium (Ca )
A
and magnesium (Mg ) results (i. e. the difference in soluble calcium and magnesium before and after
A
peroxide oxidation).
Potential sulfidic acidity, (the acidity latent in reduced inorganic iron sulfide compounds), can be
determined as peroxide oxidizable sulfur (S ) (the calculated difference between peroxide sulfur (S )
POS P
peroxide and KCl-extractable sulfur (S )).
KCl
5 Reagents
All reagents shall be of analytical grade. Deionised or glass distilled water of grade 2 as defined in
ISO 3696 shall be used throughout.
The purity of all reagents should be verified by performing a blank test for the presence of sulfur, calcium
and magnesium. Reagents should also be tested for the presence of these elements whenever a change in
source is made (e. g. brand or batch).
2) To be published.
2 © ISO 2014 – All rights reserved
5.1 Calibration solutions for the pH meter
5.1.1 General
For pH determinations, buffer solutions as specified in 5.1.2 and 5.1.3 are sufficient for calibrating the pH
meter. It is the responsibility of the analytical laboratory to verify the accuracy of the buffer solutions.
NOTE Commercially available buffer solutions covering a comparable pH range may be used.
5.1.2 Buffer solution, pH 4,00 at 20 °C
Dissolve 10,21 g ± 0,01 g of potassium hydrogen phthalate (C H KO ) in water and dilute to 1 000 ml.
8 5 4
5.1.3 Buffer solution, pH 6,88 at 20 °C
Dissolve 3,40 g ± 0,005 g of potassium dihydrogen phosphate (KH PO ) and 3,55 g ± 0,005 g of disodium
2 4
hydrogen phosphate (Na HPO ) in water and dilute to 1 000 ml.
2 4
5.1.4 Buffer solution, pH 9,22 at 20 °C (see Clause 4 in ISO 14254:2001)
Dissolve 3,81 g ± 0,005 g of disodium tetraborate decahydrate (Na B O · 10 H O) in water and dilute
2 4 7 2
to 1 000 ml.
NOTE The buffer solutions as specified in 5.1.2, 5.1.3 and 5.1.4 are stable for one month when stored in
polyethylene bottles.
5.2 Copper chloride solution, 400 mg Cu/l as CuCl · 2 H O
2 2
Dissolve 1,073 g of copper (II) chloride dihydrate (CuCl · 2 H O) in water and dilute to 1 000 ml at 20 °C.
2 2
5.3 Hydrochloric acid (HCl), ρ 1,16 g/ml
5.4 Hydrochloric acid solution, 0,5 mol/l
Add 50 ml of concentrated hydrochloric acid (5.3) with stirring to approximately 700 ml of water. Cool
to room temperature, transfer to a 1 l volumetric flask and fill to the mark with water. Standardize
against disodium tetraborate decahydrate (Na B O · 10 H O) and calculate molarity of hydrochloric
2 4 7 2
acid solution (C ).
Solutions made by diluting commercially available ampoules may also be used.
5.5 Hydrochloric acid solution, 4 mol/l
Add 400 ml of hydrochloric acid (5.3) with stirring to approximately 400 ml of water. Cool to room
temperature, transfer to a 1 l volumetric flask and fill to the mark with water.
5.6 Hydrogen peroxide (H O ), 30 % (w/w) (bulk peroxide for digestion)
2 2
WARNING — HYDROGEN PEROXIDE IS A CORROSIVE OXIDIZING AGENT. CONTACT WITH
COMBUSTIBLE MATERIAL MAY CAUSE FIRE. AVOID CONTACT WITH SKIN AND EYES.
5.6.1 Checking acidity of hydrogen peroxide
Hydrogen peroxide solutions (5.6) can contain appreciable acidity, especially if the pH is less than 3,5.
If the pH is less than 3,5 then the acidity of the peroxide should be quantified to ascertain whether the
blank is unacceptably high. Add 20 ml of 30 % hydrogen peroxide (5.6) to 30 ml of water and note the
pH. Follow the same procedure as for a sample digest, including the decomposition of peroxide with
copper chloride solution and addition of potassium chloride. Measure the pH and titrate to pH 6,5 (if
required) and calculate the acidity of the blank. If the titration for the blanks yields a result in excess of
+
the equivalent of 6 mmol H /kg, then either switch to another batch of hydrogen peroxide with lower
acidity, or alternatively partially neutralize the 30 % peroxide to a pH of approximately 5,0 with sodium
hydroxide solution (5.10.2). In either case, repeat the blank determination to ensure acceptably low
acidity.
5.6.2 Checking sulfur content of hydrogen peroxide
As sulfur is commonly measured in solutions following TPA determination, the sulfur content of the
peroxide should be determined. Acceptable sulfur values are below 0,000 5 % S.
NOTE Technical grade peroxides are not recommended as they are usually acid stabilized and vary
considerably between bottles in both sulfur content and pH.
5.7 Hydrogen peroxide H O , 30 % (w/w) (pH adjusted)
2 2
NOTE 1 This reagent is used to oxidize ferrous ions in the final titration. This reagent is not for the digestion of
samples (for which see 5.6).
Where pH of bulk peroxide (5.6) is less than 5,5, adjust pH to 5,5 ± 0,1 by adding 0,05 mol/l sodium
hydroxide (5.10.2) drop-wise with stirring, ensuring that this pH value remains stable thereafter.
NOTE 2 Refer to Warning in 5.6.
5.8 Potassium chloride solution, 1 mol/l
Dissolve 74,55 g of potassium chloride in water, transfer to a 1 000 ml volumetric flask and fill to the
mark with water.
5.9 Potassium chloride solution, 2,66 mol/l
Dissolve 198,80 g of potassium chloride in water, transfer to a 1 000 ml volumetric flask and fill to the
mark with water.
5.10 Sodium hydroxide (NaOH) solutions
5.10.1 0,25 mol/l sodium hydroxide solution
Dissolve 10,1 g ± 0,1 g of sodium hydroxide in water, transfer quantitatively to a 1 000 ml volumetric
flask and fill to the mark with water. Standardize against potassium hydrogen phthalate previously
dried for 4 h at 105 °C and stored in a desiccator. Calculate the molarity of the sodium hydroxide solution
(C ).
Solutions made by diluting commercially available ampoules may also be used.
5.10.2 0,05 mol/l sodium hydroxide solution
Dissolve 2,05 g ± 0,05 g of sodium hydroxide in water, transfer quantitatively to a 1 000 ml volumetric
flask and fill to the mark with water. Standardize against potassium hydrogen phthalate previously
dried for 4 h at 105 °C and stored in a desiccator. Calculate the molarity of the sodium hydroxide solution
(C ).
Solutions made by diluting commercially available ampoules may also be used.
The actual molarities of the standardized sodium hydroxide solutions (C , C ) shall be used in the
1 2
calculation, not their nominal molarities.
Solutions shall be prepared fresh each day or alternatively may be stored in apparatus capable of
excluding CO . Solutions should be stored in high density polyethylene or borosilicate glass containers.
4 © ISO 2014 – All rights reserved
Absorption of CO changes the concentration of sodium hydroxide solutions and decreases the extent of
the reaction near the end point in titration of weak acids. Solutions shall be standardized at least weekly,
or immediately prior to use and discarded one month after being prepared.
6 Apparatus
Grade A volumetric glassware shall be used throughout. Volumetric flasks shall comply with ISO 1042
and pipettes shall comply with ISO 648 and ISO 835. The use of volumetric glassware shall conform to
ISO 8655-1, ISO 8655-2, ISO 8655-3 and ISO 8655-5.
6.1 Automatic titration instrument or pH meter, with slope adjustment and temperature control
capable of measuring to an accuracy of 0,01 pH units.
6.2 Beaker or other container, capacity of at least 450 ml, made of polyethylene, glass or similar inert
material.
6.3 Burette, A-grade, 10 ml capacity, graduated at 0,02 ml intervals, or a similarly accurate digital
burette, or a suitably calibrated burette from an automatic titration instrument may be used.
6.4 Centrifuge, capable of centrifuging 400 ml of suspension.
6.5 Dispenser 1 (manual or automatic), capable of dispensing 80 ml ± 0,5 ml.
6.6 Dispenser 2 (manual or automatic), capable of dispensing 30 ml ± 0,25 ml.
6.7 Balance 1, capable of weighing to an accuracy of ± 0,000 1 g.
6.8 Balance 2, capable of weighing to an accuracy of ± 0,01 g.
6.9 Filter paper, thick, medium speed, high retention.
NOTE Paper of 185 mm diameter has been found suitable.
6.10 Funnel, made of glass or plastic for supporting filter paper.
6.11 Glass beaker borosilicate (digestion beaker), tall form, 250 ml capacity recommended with 50 ml
volume level clearly and accurately marked.
6.12 pH electrodes, glass electrode and a reference electrode, or a combination pH electrode of
equivalent performance.
NOTE In soil suspensions, the danger of deterioration of performance caused by breakage or contamination
of the electrodes is increased.
6.13 Pipettes, 1 ml to 10 ml range or 1 ml and 10 ml pipettes, or piston-operated volumetric apparatus
(POVA) may be used in accordance with ISO 8655-1, ISO 8655-2 and ISO 8655-3.
6.14 Sample bottle, of 100 ml to 250 ml capacity to allow efficient mixing and also to minimize the
head space, made of polyethylene or other inert material, with a tightly fitting cap or stopper to prevent
leakage.
NOTE Sample bottle and stopper should be made of material not containing sulfur.
6.15 Shaking or mixing machine, capable of keeping soil particles continuously in suspension.
NOTE For example, end-over-end shaker.
6.16 Steambath, or electric hotplate, with adjustable temperature control, capable of maintaining the
digestion solution between 80 °C and 90 °C.
6.17 Stirrer, overhead propeller, or magnetic type with polytetrafluoroethylene (PTFE) coated stirrer
bar or stirring rod capable of stirring 400 ml of suspension.
6.18 Thermometer or temperature sensor, capable of measuring to the nearest 1 °C and complying
with Type C according to ISO 1770 is required, connected to an automatic titrator or pH meter.
6.19 Titration vessel, capacity of at least 100 ml, made of polyethylene or other inert material.
6.20 Wash bottle with narrow aperture, containing water.
7 Procedure for determination of pH and TAA
KCl
7.1 Preparation of the suspension
Weigh a test portion of 2,0 g ± 0,1 g (6.8) from the test sample prepared in accordance with ISO 14388-1
into a tared sample bottle (6.14) and record the mass to 0,01 g (m ). At least one solution blank should be
subjected to the same procedure as the test portion in each analytical run.
Using the dispenser (6.5), add 80 ml ± 0,5 ml of 1 mol/l potassium chloride solution (5.8) to the sample
bottle to make a 1:40 soil solution ratio. Place stopper in sample bottle and shake or mix the suspension
for 4 h ± 0,25 h, using the shaking or mixing machine (6.15). Allow the suspension to stand for at least
12 h, but no more than 16 h ensuring that the sample remains sealed.
The test portion shall be a minimum of 2 g, but a larger test portion may be used, provided the ratio of
soil weight to potassium chloride solution volume remains at 1:40.
Using the shaking or mixing machine (6.15), shake the suspension for a further 5 min. If using an
automatic titration instrument, quantitatively transfer the contents of the sample bottle (6.14) to the
titration vessel (6.19) via a wash bottle (6.20) using a minimum amount of water.
NOTE The time between re-suspension and titration should be minimised to limit oxidation.
7.2 Measurement of pH
KCl
7.2.1 Calibration of automatic titrator, or pH meter
Calibrate the automatic titrator or pH meter (6.1) according to the manufacturer’s recommendations,
using the buffer solutions specified in 5.1.
There shall be a regular check of the calibration of the pH electrode.
7.2.2 Measurement of pH
Measure the temperature of the suspension to ensure that it is within 1 °C of the temperature at which
the pH electrode was calibrated.
Measure the pH in the suspension while it is being stirred.
NOTE 1 The stirring should be at a rate to achieve a homogeneous suspension of the soil particles, however,
entrainment of air should be avoided.
6 © ISO 2014 – All rights reserved
Record the pH value to 0,1 pH units after stabilization is reached and report as pH .
KCl
NOTE 2 The reading may be considered stable when the pH measured over a period of 10 s varies by not more
than 0,02 pH units. The time required for stabilization is usually 1 min or less, but may depend on a number of
factors including:
a) the value of pH (at high pH values, it is more difficult to reach stabilization):
KCl
b) the quality of the glass electrode (differences of manufacture between electrodes) and its age;
c) the differences in pH between samples in a series; and
KCl
d) whether mechanical mixing is performed before the measurement, which helps to achieve stable
readings in a shorter time.
7.3 Measurement of TAA
7.3.1 General
Measurement of TAA involves titration (6.3) of the stirred soil suspension and should be either of the
following:
If an automatic titrator is being used, the volume of sodium hydroxide added in each increment should
decrease as the end point pH is approached. Follow automatic titrator operation manual.
When titrating manually, the following should be observed:
a) Care should be taken not to overshoot the end point pH. Keep a record of titration volumes and
associated pH values as the pH 6,5 end point is approached. This allows an accurate interpolation of
end point volume, if the end point pH is slightly exceeded in the titration.
b) The titration volume is dependent on the rate at which the sodium hydroxide solution is added. As a
guide when titrating manually, the following points should be observed:
a) Sodium hydroxide solution should be added at a slow constant rate (e. g. drop-wise every 1 to
2 s), allowing pH increase to keep pace with sodium hydroxide addition.
b) When within 1 pH unit of end point (i. e. pH > 5,5) stop titration and let pH stabilize.
c) Resume titration at a decreased rate and bring pH to between 6,3 and 6,5.
d) Titrate to the end point and wait for 20 s.
e) Continue titrating in the same manner until pH drops by < 0,1 pH units in 20 s (assuming that
the end point has not been overshot by more than 0,1 units).
+
c) As a guide, 5 min would be an average time for manual titrations (for TAA > 100 mmol H /kg).
7.3.2 Procedure based on pH result
KCl
Depending on the resulting pH value obtained in 7.2.2 (c), select one of the following options:
KCl
a) If pH < 4,0, titrate with stirring to pH 6,5 using standardized 0,25 mol/l sodium hydroxide
KCl
solution (5.10.1) and record volume (V ).
b) If 4,0 ≤ pH < 6,5, titrate with stirring to pH 6,5 using standardized 0,05 mol/l sodium hydroxide
KCl
solution (5.10.2) and record volume (V ).
c) If pH ≥ 6,5, no titration is required and TAA is zero.
KCl
d) If pH of the blank is less than 6,5, titrate with stirring using 0,05 mol/l sodium hydroxide solution
KCl
(5.10.2) and record the volume (V ).
8 Calculation of TAA
+
Calculate the TAA in mmol H /kg according to Formulae (1) and (2):
a) When 0,25 mol/l NaOH is used:
TAA =× VC −×VC × 1000/m (1)
() () []
11 22 1
b) When 0,05 mol/l NaOH is used:
TAA =− VV ×Cm× 1000/ (2)
() []
12 21
where:
V is the volume of sodium hydroxide required to reach the pH end point, in millilitres (ml);
V is the volume of sodium hydroxide required for the blank, in millilitres (ml);
C is the standardised concentration of 0,25 mol/l sodium hydroxide solution, in mole per
litre (mol/l);
C is the standardised concentration of 0,05 mol/l sodium hydroxide solution, in mole per
litre (mol/l);
m is the mass of the oven-dried test portion, in grams.
9 Procedure for determination of sulfur (S ), calcium (Ca ) and magnesium
KCl KCl
(Mg ) extractable with 1 mol/l potassium chloride
KCl
The procedure for dilution and filtration of soil suspension following TAA titration shall be as follows:
After completion of the procedures in Clause 7, quantitatively transfer the contents from titration vessel
(6.19) to a tared or weighed beaker (6.2) with water. Subject the solution blanks from Clause 7 to the
same procedure.
Dilute the suspension with water to a final volume appropriate to the analytical instrumental technique.
NOTE 1 This can be achieved by using the balance (6.8), taking into account the mass of the beaker or other
container (6.2), the density of the potassium chloride matrix (which is dependent on the final volume chosen) and
the mass of the test portion in Clause 7.
Homogenize the suspension with a mechanical stirrer or stirring rod (6.17).
Centrifuge (6.4) or filter (6.9) an appropriate volume of the homogenized soil suspension to obtain a
clear solution.
Take volumes of centrifuged or filtered solution (sufficient for the instrumental finish to be employed)
and determine potassium chloride extractable sulfur (S ), calcium (Ca ) and magnesium (Mg )
KCl KCl KCl
using appropriate analytical techniques. For sulfur measurement, instrumentation that specifically
determines sulfate is preferable to that which measures total sulfur in solution. An example of a
technique that is specific to sulfate is ion chromatography (IC). To obtain accurate and reproducible
results it is necessary to have an appropriate column that will handle high levels of chloride introduced
by the potassium chloride solution matrix.
NOTE 2 Instruments that determine all sulfur species in solution (e. g. ICP-AES) may give higher results than
instruments that specifically measure sulfate. This is particularly the case in soils high in organic matter that
contain appreciable potassium chloride extractable organic sulfur.
8 © ISO 2014 – All rights reserved
10 Calculation of S , Ca and Mg
KCl KCl KCl
Calculate potassium chloride extractable sulfur (S ), calcium (Ca ) and magnesium (Mg ) taking
KCl KCl KCl
into account their respective solution blank concentrations and the mass of the test portion used in
Clause 7 and express as percentages on an oven-dry weight basis.
11 Procedure for determination of peroxide pH (pH ), titratable peroxide acid-
OX
ity (TPA) and excess acid neutralizing capacity (ANC )
E
11.1 Peroxide digestion of sample
11.1.1 Weigh a test portion of 2,0 g ± 0,1 g (6.8) from the test sample prepared in accordance with
ISO 14388-1 into a tared beaker (6.11) and record the mass to 0,01 g (m ). At least two solution blanks
should be subjected to the same procedure as the test portion in each analytical run. When one or more
of the test portions undergo the carbonate modification (see 11.3), one of the blanks should also undergo
this procedure. If analysing soil of known high sulfide content (i. e. > 2 % S), use a smaller test portion
mass (e. g. 1,0 g ± 0,05 g). Alternatively, see 11.2.3.1.
11.1.2 In a fume cupboard, digest the test portion by adding 10 ml of H O (5.6) using a pipette (6.13)
2 2
then gently swirl to mix. At the first sign of a vigorous reaction, add water via wash bottle (6.20) to
suppress the subsequent reaction.
CAUTION — Soils high in sulfide or organic matter have the potential to react violently. The
addition of water via wash bottle (6.20) at the first sign of a vigorous reaction should moderate
the subsequent reaction. Great care needs to be taken to avoid samples bubbling/frothing over
when the initial aliquot of peroxide is added.
If the reaction becomes overly vigorous and any loss of the digest solution occurs, the procedure shall
be repeated with a 1 g test portion. In this case, first add 10 ml of water to the test portion, followed by
10 ml of H O (5.6) incrementally.
2 2
11.1.3 30 min after the peroxide addition, swirl digest solution to achieve a homogeneous suspension,
rinse the inside wall of the beaker with water using a wash bottle (6.20). Add water with swirling to
make the total volume of suspension in the beaker from 45 ml to 50 ml to minimize the potential for
precipitation of sulfates.
It is important to maintain this volume throughout the remaining digestion by regular addition of water,
and also to periodically swirl the digested solution (at least every 10 min) to prevent soil from settling
on and adhering to the bottom of the beaker during the subsequent hotplate/steambath heating stages.
Rinsing the inside wall of the beaker with small amounts of water also serves to dissolve any salts that
may have accumulated there.
11.1.4 Place the beaker on a hotplate or steambath (6.16) to maintain digest solution between 80 °C and
90 °C for a maximum of 30 min. Swirl digest solution periodically (at least every 10 min). Add water to
wash soil residue from the inside of the beaker and also to maintain volume from 45 ml to 50 ml. Follow
the appropriate scenarios from those described below:
a) A digest solution that reacts vigorously at this stage (e. g. vigorous effervescence) needs to be
temporarily removed from the hotplate and/or the reaction moderated with the addition of water.
When the reaction has moderated, replace the digest solution on the hotplate. When the digest
solution has ceased reacting while on the hotplate, as evidenced by cessation of effervescence,
remove it from the hotplate. In a digest solution where a reaction is still taking place, it is removed
from the hotplate when 30 min has elapsed.
b) A digest solution that reacts slowly or moderately on the hotplate is left there until the reaction
ceases and then removed from the hotplate. Where a reaction is still taking place after 30 min has
elapsed, remove the digest solution from the hotplate.
c) For a digest solution that did not obviously react following hydrogen peroxide addition prior to
being initially placed on the hotplate, and subsequently failed to do so while on the hotplate, remove
from the hotplate when 30 min has elapsed.
d) A digest solution that reacts vigorously after initial addition of hydrogen peroxide and fails to react
further while being on the hotplate for 10 min shall be removed. Such a digest solution typically has
a yellow green colour (indicative of soluble iron from the oxidation of pyrite), with all the peroxide
generally having been consumed prior to being placed on the hotplate.
11.1.5 Allow digest solution to cool to room temperature.
11.1.6 Add a second 10 ml aliquot of H O (5.6), waiting 10 min before returning the beaker to the
2 2
hotplate. Follow the appropriate scenario outlined in 11.1.4, maintaining volume above 45 ml in all cases.
11.1.7 Allow digest solution to cool to room temperature and if volume is below 50 ml make up to this
volume with water.
11.2 Measurement of pH
OX
11.2.1 Calibration of automatic titrator, or pH meter (see 7.2.1).
11.2.2 Measurement of pH
11.2.2.1 Measure the temperature of the suspension to ensure that it is within 1 °C of the temperature at
which the electrode was calibrated.
11.2.2.2 Measure the pH in the suspension while it is being stirred.
NOTE 1 The stirring should be at a rate to achieve a homogeneous suspension of the soil particles, however,
entrainment of air should be avoided.
11.2.2.3 Record the pH value to 0,1 pH units after stabilization is reached, and report as pH .
OX
NOTE 2 The reading may be considered stable when the pH measured over a period of 10 s varies by not more
than 0,02 pH units. The time required for stabilization is usually 1 min or less, but may depend on a number of
factors including:
i) the value of pH (at high pH values, it is more difficult to reach stabilization);
OX
ii) the quality of the glass electrode (differences of manufacture between electrodes) and its age;
iii) the differences in pH between samples in a series; and
OX
iv) whether mechanical mixing is performed before the measurement, which helps to achieve stable readings in
a shorter time.
11.2.3 Procedures based on pH result
OX
Depending on the resulting pH value obtained in 11.2.2.3, select one of the following procedures:
OX
11.2.3.1 If pH ≤ 2,0 (indicating high sulfide levels), repeat from 11.1.1 using half of the original test
OX
portion.
11.2.3.2 If 2,0 < pH ≤ 6,5, continue with peroxide decomposition step (11.4).
OX
11.2.3.3 A suspension with pH > 6,5, treat according to the carbonate modification (11.3), before
OX
continuing with peroxide decomposition (11.4).
10 © ISO 2014 – All rights reserved
11.3 Carbonate modification (HCl titration to pH 4)
11.3.1 If pH is greater than or > 6,5, quantitatively transfer suspension to a titration vessel (6.19) (if
OX
not titrating in digest beaker) using a minimum quantity of water.
11.3.2 While stirring perform a slow titration (typically 10 min to 30 min, if using an auto-titrator) to pH
4 with standardized 0,5 mol/l hydrochloric acid (5.4). Record the total volume (V ) of hydrochloric acid
added and its molarity (C ). If the target pH 4 end point is slightly overshot during titration, use the full
volume of hydrochloric acid added in the titration for calculating the hydrochloric acid titration result.
However, if the pH of the suspension stabilizes below 3,5, the analysis shall be repeated with another test
portion. Do not perform hydrochloric acid titration on the blank sample.
NOTE This hydrochloric acid titration is designed to dissolve carbonate not consumed during peroxide digest.
The presence of carbonates and/or high pH can interfere with the efficiency of peroxide oxidation of sulfides. This
determination is used to calculate the excess acid neutralizing capacity (ANC ) of the test sample. The reaction
E
between solid carbonate in soil suspension and the added acid is slow at pH > 4. The pH tends to oscillate near
the pH 4 end point, so a slow titration is essential to ensure maximum recovery of carbonate. Without the use of
an auto-titrator, the conditions of this titration are difficult to standardize and mak
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14388-3
Première édition
2014-08-01
Qualité du sol — Méthode de
comptage acide-base pour les sols
sulfatés acides —
Partie 3:
Méthode par oxydation au peroxyde
en suspension combinée à l’acidité et
aux sulfures (SPOCAS)
Soil quality — Acid-base accounting procedure for acid sulfate
soils —
Part 3: Suspension peroxide oxidation combined acidity and sulfur
(SPOCAS) methodology
Numéro de référence
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ISO 2014
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Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Principe . 2
4.1 Acidité réelle et acidité retenue . 2
4.2 Acidité titrable au peroxyde, capacité de neutralisation d’acide en excès et acidité
sulfurique potentielle . 2
5 Réactifs . 2
6 Appareillage . 5
7 Mode opératoire pour la détermination du pH et de l’ART . 6
KCl
7.1 Préparation de la suspension . 6
7.2 Mesurage du pH . . .
KCl 7
7.3 Mesurage de l’ART . 7
8 Calcul de l’ART . 8
9 Mode opératoire pour la détermination du soufre (S ), du calcium (Ca ) et du
KCl KCl
magnésium (Mg ) extractibles avec le chlorure de potassium à 1 mol/l.9
KCl
10 Calcul de S , Ca et Mg .9
KCl KCl KCl
11 Mode opératoire pour la détermination du pH du peroxyde (pH ), de l’acidité titrable au
OX
peroxyde (ATP) et de la capacité de neutralisation d’acide en excès (CNA ) .10
E
11.1 Digestion au peroxyde de l’échantillon .10
11.2 Mesurage du pH . .
OX 11
11.3 Modification du carbonate (titrage du HCl jusqu’à pH 4) .12
11.4 Décomposition de l’excès de peroxyde .12
11.5 Mesurage de l’acidité titrable au peroxyde (ATP) .13
12 Calcul de l’ATP et de la CNA
...................................................................................................................................................................14
E
12.1 Notation .14
12.2 ATP sans modification du carbonate .15
12.3 CNA (ou ATP) avec modification du carbonate .15
E
13 Mode opératoire pour la détermination du soufre peroxyde (S ), du calcium
P
peroxyde(Ca ) et du magnésium peroxyde (Mg ) .16
P P
14 Calcul du soufre peroxyde (S ), du calcium peroxyde(Ca ) et du magnésium
P P
peroxyde (Mg ) .17
P
15 Mode opératoire pour la détermination du soufre extractible avec l’acide dans les résidus
de sol après oxydation au peroxyde (S ).17
RSA
15.1 Généralités .17
15.2 Rinçage des résidus de sol digérés au peroxyde, extraction avec de l’acide chlorhydrique à
4 mol/l et détermination du soufre extractible .17
16 Calcul du S .18
RSA
16.1 Calcul de l’acidité attribuée au S (comptage acide-base) .18
RSA
17 Calcul de l’AST .18
18 Calcul du S , du Ca et du Mg .18
OXP A A
19 Fidélité .19
20 Rapport d’essai .19
Bibliographie .21
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/CEI, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou sur la liste ISO des déclarations de brevets reçues
(voir www.iso.org/patents).
Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour
information à l’intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation
de la conformité, aussi bien que pour des informations au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes
de l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC) voir le lien suivant: Avant-propos -
Informations supplémentaires.
Le comité responsable du présent document est l’ISO/TC 190, Qualité du sol, sous-comité SC 3, Méthodes
chimiques et caractéristiques des sols.
L’ISO 14388 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Qualité du sol — Méthode de
comptage acide-base pour les sols sulfatés acides:
— Partie 1: Introduction, terminologie, préparation du sol et comptage acide-base
— Partie 2: Méthode de sulfato-réduction au chrome
— Partie 3: Méthode par oxydation au peroxyde en suspension combinée à l’acidité et aux sulfures (SPOCAS)
Introduction
La séquence ‘SPOCAS’ utilise la méthode par oxydation au peroxyde en suspension combinée à l’acidité
et aux sulfures (SPOCAS) comme base de détermination d’un comptage acide-base pour les sols sulfatés
acides. Comme la séquence au chrome, un processus de type diagramme décisionnel est suivi (Figure
1). Différents composants de l’acidité et/ou de l’alcalinité du sol sont déterminés en fonction du pH. Une
fois le processus du diagramme décisionnel achevé, les différents composants peuvent être utilisés pour
effectuer un comptage acide-base.
Les résultats requis pour réaliser le comptage acide-base varient avec l’acidité réelle du sol, comme
1)
représenté par le pH dans le Tableau A.2 de la partie 1 de l’ISO 14388 montre les analyses requises
KCl
pour la séquence SPOCAS. Ce tableau utilise les résultats rapportés en unités d’acidité. Sinon, il est
possible d’utiliser des résultats en unités de soufre équivalentes.
1) À publier.
vi © ISO 2014 – Tous droits réservés
Légende
a Titrage de l’acidité c Neutralisation des cations/acide e Sinon, le S peut remplacer le
SAN
S
RSA
b Détermination du soufre d Paramètres calculés
Figure 1 — Organigramme de la séquence SPOCAS
NORME INTERNATIONALE ISO 14388-3:2014(F)
Qualité du sol — Méthode de comptage acide-base pour les
sols sulfatés acides —
Partie 3:
Méthode par oxydation au peroxyde en suspension
combinée à l’acidité et aux sulfures (SPOCAS)
AVERTISSEMENT — Il convient que les personnes qui utilisent la présente Norme Internationale
soient familières avec les pratiques de laboratoire courantes. La présente Norme n’a pas pour but
de traiter tous les problèmes de sécurité qui sont éventuellement liés à son application. Il relève
de la responsabilité de l’utilisateur d’établir les pratiques de sécurité et d’hygiène appropriées et
d’assurer la conformité aux réglementations nationales.
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 14388 spécifie une séquence de méthodes utilisées pour déterminer l’acidité
nette des sols sulfatés acides. La présente partie de l’ISO 14388 décrit une méthode pour la détermination
du pH dans une suspension de sol de chlorure de potassium à 1 mol/l (pH ) et si nécessaire, de l’acidité
KCl
réelle titrable (ART). Le soufre (S ), le calcium (Ca ) et le magnésium (Mg ) extractibles avec le
KCl KCl KCl
chlorure de potassium sont ensuite déterminés. Sur une autre prise d’essai, après une digestion au
peroxyde d’hydrogène à 30 %, le pH peroxyde (pH ), l’acidité titrable au peroxyde (ATP) et la capacité
OX
de neutralisation d’acide en excès (CNA ) sont déterminés. Le soufre peroxyde (S ), le calcium peroxyde
E P
(Ca ) et le magnésium peroxyde (Mg ) sont ensuite déterminés. Sur les échantillons où de la jarosite
P P
est présente, ou si le pH est < 4,5, le soufre résiduel soluble dans l’acide (S ) est déterminé sur les
KCl RSA
résidus de sol restant après la digestion au peroxyde. L’acidité sulfurique titrable (AST), le calcium réactif
(Ca ), le magnésium réactif (Mg ) et le soufre oxydable au peroxyde (S ) sont ensuite déterminés par
A A OXP
soustraction. Pour les échantillons de tourbe contenant des niveaux substantiels de soufre organique,
la séquence SPOCAS n’est généralement pas appropriée pour estimer la teneur en sulfures et il convient
d’utiliser des méthodes de sulfato-réduction au chrome à la place.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 648, Verrerie de laboratoire — Pipettes à un volume.
ISO 835, Verrerie de laboratoire — Pipettes graduées.
ISO 1042, Verrerie de laboratoire — Fioles jaugées à un trait.
ISO 1770, Thermomètres sur tige d’usage général.
ISO 3696, Eau pour laboratoire à usage analytique — Spécification et méthodes d’essai.
ISO 8655-1, Appareils volumétriques à piston — Partie 1: définitions, exigences générales et recommandations
pour l’utilisateur.
ISO 8655-2, Appareils volumétriques à piston — Partie 2: pipettes à piston.
ISO 8655-3, Appareils volumétriques à piston — Partie 3: burettes à piston.
ISO 8655-5, Appareils volumétriques à piston — Partie 5: Distributeurs.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans la partie 1 de l’ISO 14388
s’appliquent.
4 Principe
4.1 Acidité réelle et acidité retenue
Pour déterminer l’acidité réelle, une suspension 1:40 de sol dans une solution de KCl à 1 mol/l est
agitée pendant 4 h puis laissée au repos pendant toute la nuit. La suspension est alors brièvement agitée
avant la détermination du pH (pH ). Si le pH est inférieur à 6,5, l’acidité réelle titrable (ART) est
KCl KCl
déterminée par titrage de la suspension de sol à pH 6,5. Après dilution appropriée de la suspension
de sol, le soufre (S ), le calcium (Ca ) et le magnésium (Mg ) extractibles dans le chlorure de
KCl KCl KCl
potassium sont mesurés par une ou des techniques d’analyse appropriées. Si le pH est < 4,5 (ou si
KCl
la présence de jarosite a été constatée dans l’échantillon reçu, l’acidité retenue peut être déterminée
en tant que soufre résiduel soluble dans l’acide (S ). Celle-ci est mesurée par l’extraction avec de
RSA
l’acide chlorhydrique à 4 mol/l des résidus de sol restant après la digestion au peroxyde du sol suite à
la détermination de l’acidité titrable au peroxyde (après un lavage approprié des résidus pour retirer le
sulfate soluble). Sinon, si l’acidité retenue est mesurée comme la différence entre S (le soufre mesuré
HCl
après une extraction avec de l’acide chlorhydrique à 4 mol/l) pendant une nuit d’un sous-échantillon à
part et (le soufre soluble dans l’acide net S ). Cette dernière approche est préférable dans les sols
SKCl SAN
fortement organiques où S peut surestimer l’acidité retenue en raison de la contribution du soufre
SAN
organique au résultat.
4.2 Acidité titrable au peroxyde, capacité de neutralisation d’acide en excès et acidité
sulfurique potentielle
Une autre prise d’essai de sol est digérée avec du peroxyde d’hydrogène à 30 % et l’acidité est générée à
partir de l’oxydation des sulfures (et de la matière organique, le cas échéant). Après digestion, le pH
OX
est mesuré sur la solution de digestion. Si le pH après digestion initiale au peroxyde est ≤ 6,5, la solution
de KCl est alors ajoutée à l’échantillon qui est ensuite titré jusqu’à pH 6,5 pour déterminer l’acidité
titrable au peroxyde (ATP). Si après digestion au peroxyde, le pH est > 6,5 un titrage HCl jusqu’à pH 4 est
réalisé, suivi d’une étape de digestion au peroxyde supplémentaire Cela permet de calculer la capacité de
neutralisation d’acide en excès (CNA ), c’est-à-dire la CNA en excès disponible de celle nécessaire pour
E
neutraliser l’acidité potentielle provenant de la présence de sulfures ou d’autres espèces acidifiantes
dans le sol.
Après dilution appropriée de la suspension de sol, le soufre peroxyde (S ), le calcium peroxyde (Ca ) et le
P P
magnésium peroxyde (Mg ) sont mesurés par une ou des techniques d’analyse appropriées. Ces analytes
P
permettent de calculer divers autres paramètres du sol. La capacité de neutralisation d’acide peut
également être calculée à partir des résultats du calcium réactif (Ca ) et du magnésium réactif (Mg )
A A
(c’est-à-dire la différence de quantité de calcium et de magnésium solubles avant et après oxydation au
peroxyde).
L’acidité sulfurique potentielle, (l’acidité latente dans les composés de sulfure de fer inorganique réduit),
peut être déterminée en tant que soufre oxydable au peroxyde (S ) (l’acidité calculée entre le soufre
OXP
peroxyde (S ) et le soufre extractible avec le KCl [S ]).
P KCl
5 Réactifs
Tous les réactifs doivent être de classe anylitique. De l’eau déionisée ou distillée dans du verre de classe 2,
telle que définie dans l’ISO 3696, doit être utilisée pendant toute l’analyse.
2 © ISO 2014 – Tous droits réservés
Il convient de vérifier la pureté de tous les réactifs en effectuant un essai à blanc recherchant la présence
de soufre, de calcium et de magnésium. Il convient également de soumettre à essai les réactifs pour
détecter la présence de ces éléments à chaque changement de source (p. ex. marque ou lot).
5.1 Solutions d’étalonnage pour le pH-mètre
5.1.1 Généralités
Pour les déterminations de pH, des solutions tampons spécifiés en 5.1.2 et 5.1.3 sont suffisantes pour
l’étalonnage du pH-mètre. Il relève de la responsabilité du laboratoire d’analyses de vérifier l’exactitude
des solutions tampons.
NOTE Il est possible d’utiliser des solutions tampons disponibles dans le commerce qui couvrent une plage
de pH comparable.
5.1.2 Solution tampon, pH 4,00 à 20 °C
Dissoudre (10,21 ± 0,01) g de dihydrogénophosphate de potassium (C H KO ) dans de l’eau et diluer
8 5 4
jusqu’à obtenir 1 000 ml.
5.1.3 Solution tampon, pH 6,88 à 20 °C
Dissoudre (3,40 ± 0,005) g de dihydrogénophosphate de potassium (KH PO ) et (3,55 ± 0,005) g de
2 4
disodium hydrogénophosphate (Na HPO ) dans de l’eau et diluer jusqu’à obtenir 1 000 ml.
2 4
5.1.4 Solution tampon, pH 9,22 à 20 °C (voir Article 4 de l’ISO 14254:2001)
Dissoudre (3,81 ± 0,005) g de tétraborate de disodium décahydraté (Na B O · 10 H O) dans de l’eau et
2 4 7 2
diluer jusqu’à obtenir 1 000 ml.
NOTE Les solutions tampons spécifiées en 5.1.2, 5.1.3 et 5.1.4 sont stables pendant un mois si elles sont
stockées dans des flacons en polyéthylène.
5.2 Solution de chlorure de cuivre, 400 mg Cu/l sous forme de CuCl · 2 H O
2 2
Dissoudre 1,073 g de chlorure de cuivre (II) dihydraté (CuCl · 2 H O) dans de l’eau et diluer jusqu’à
2 2
obtenir 1 000 ml à 20 °C.
5.3 Acide chlorhydrique (HCl), ρ 1,16 g/ml
5.4 Solution d’acide chlorhydrique, 0,5 mol/l
Ajouter 50 ml d’acide chlorhydrique concentré (5.3) à environ 700 ml d’eau en agitant. Refroidir jusqu’à
température ambiante, transférer dans une fiole volumétrique d’1 l et compléter au trait de jauge. Titrer
cette solution par rapport au tétraborate de disodium décahydraté (Na B O · 10 H O) et calculer la
2 4 7 2
concentration molaire de la solution d’acide chlorhydrique (C ).
Il est également possible d’utiliser des solutions réalisées en diluant des ampoules disponibles dans le
commerce.
5.5 Solution d’acide chlorhydrique, 4 mol/l
Ajouter 400 ml d’acide chlorhydrique (5.3) à environ 400 ml d’eau en agitant. Refroidir jusqu’à
température ambiante, transférer dans une fiole volumétrique d’1 l et compléter au trait de jauge.
5.6 Peroxyde d’hydrogène (H O ), 30 % (m/m) (peroxyde brut pour la digestion)
2 2
AVERTISSEMENT — LE PEROXYDE D’HYDROGÈNE EST UN OXYDANT CORROSIF. IL FAVORISE
L’INFLAMMATION DES MATIÈRES COMBUSTIBLES. ÉVITER LE CONTACT AVEC LA PEAU ET LES
YEUX.
5.6.1 Vérification de l’acidité du peroxyde d’hydrogène
Les solutions de peroxyde d’hydrogène (5.6) peuvent contenir une acidité importante, en particulier si
le PH est inférieur à 3,5. Si le pH est inférieur à 3,5, il convient alors de quantifier l’acidité du peroxyde
d’hydrogène pour vérifier si le blanc présente un niveau élevé inacceptable. Ajouter 20 ml de peroxyde
d’hydrogène à 30 % (5.6) dans 30 ml d’eau et noter le pH. Suivre le même mode opératoire que pour une
digestion d’échantillon, y compris la décomposition du peroxyde avec une solution de chlorure de cuivre
et l’ajout de chlorure de potassium. Mesurer le pH et titrer jusqu’à pH 6,5 (si nécessaire) et calculer
+
l’acidité du blanc. Si le titrage des blancs produit un résultat dépassant l’équivalent de 6 mmol H /kg,
passer alors à un autre lot de peroxyde d’hydrogène ayant une acidité plus faible, ou sinon neutraliser
partiellement le peroxyde à 30 % jusqu’à un pH d’environ 5,0 avec une solution d’hydroxyde de sodium
(5.10.2). Dans tous les cas, répéter la détermination des blancs pour assurer une acidité suffisamment
faible.
5.6.2 Vérification de la teneur en soufre du peroxyde d’hydrogène
Le soufre étant souvent mesuré dans les solutions après la détermination de l’ATP, il convient de
déterminer la teneur en soufre du peroxyde. Les valeurs acceptables pour le soufre sont inférieures à
0,000 5 % de S.
NOTE Les peroxydes de qualité technique ne sont pas recommandés, car ils sont généralement stabilisés à
l’acide et leur teneur en soufre et en pH varient considérablement selon les flacons.
5.7 Peroxyde d’hydrogène H O , 30 % (m/m) (pH ajusté)
2 2
NOTE 1 Ce réactif est utilisé pour oxyder les ions ferreux dans le titrage final. Ce réactif n’est destiné à la
digestion des échantillons (dans ce cas, voir 5.6).
Si le pH du peroxyde brut (5.6) est inférieur à 5,5, ajuster le pH jusqu’à 5,5 ± 0,1 en ajoutant de l’hydroxyde
de sodium à 0,05 mol/l sodium hydroxyde (5.10.2) goutte à goutte en agitant, en s’assurant que cette
valeur de pH reste stable par la suite.
NOTE 2 Se référer à l’avertissement en 5.6.
5.8 Solution de chlorure de potassium, 1 mol/l
Dissoudre 74,55 g de chlorure de potassium dans de l’eau, transférer dans une fiole jaugée de 1 000 ml
et compléter au trait de jauge.
5.9 Solution de chlorure de potassium, 2,66 mol/l
Dissoudre 198,80 g de chlorure de potassium dans de l’eau, transférer dans une fiole jaugée de 1 000 ml
et compléter au trait de jauge.
5.10 Étalons d’hydroxyde de sodium (NaOH)
5.10.1 Solution d’hydroxyde de sodium à 0,25 mol/l
Dissoudre (10,1 ± 0,1) g d’hydroxyde de sodium dans de l’eau, transférer entièrement dans une fiole
jaugée de 1 000 ml et compléter au trait de jauge. Titrer à l’aide du phtalate d’hydrogène de potassium
précédemment séché pendant 4 h à 105 °C et stocké dans un dessiccateur. Calculer la concentration
molaire de la solution d’hydroxyde de sodium (C ).
Il est également possible d’utiliser des solutions réalisées en diluant des ampoules disponibles dans le
commerce.
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5.10.2 Solution d’hydroxyde de sodium à 0,05 mol/l
Dissoudre (2,05 ± 0,05) g d’hydroxyde de sodium dans de l’eau, transférer entièrement dans une fiole
jaugée de 1 000 ml et compléter au trait de jauge. Titre à l’aide du phtalate d’hydrogène de potassium
précédemment séché pendant 4 h à 105 °C et stocké dans un dessiccateur. Calculer la concentration
molaire de la solution d’hydroxyde de sodium (C ).
Il est également possible d’utiliser des solutions réalisées en diluant des ampoules disponibles dans le
commerce.
Les concentrations molaires réelles des solutions étalons d’hydroxyde de sodium (C , C ) doivent être
1 2
utilisées dans le calcul, et non pas leurs concentrations molaires nominales.
Les solutions doivent être fraîchement préparées chaque jour, ou sinon elles peuvent être stockées dans
un appareillage capable d’exclure le CO . Il convient de stocker les solutions dans des conteneurs en
verre borosilicaté ou en polyéthylène de haute densité.
L’absorption du CO modifie la concentration des solutions d’hydroxyde de sodium et diminue l’étendue
de la réaction aux alentours du point équivalent, lors du titrage des acides faibles. Les solutions doivent
être titrées au moins une fois par semaine ou immédiatement avec usage, et elles doivent être jetées un
mois après préparation.
6 Appareillage
Utiliser de la verrerie volumétrique de qualité A tout au long de la méthode. Les fioles jaugées doivent
être conformes à l’ISO 1042 et les pipettes doivent être conformes aux ISO 648 et ISO 835. L’utilisation
de verrerie jaugée doit être conforme au ISO 8655-1, ISO 8655-2, ISO 8655-3 et ISO 8655-5.
6.1 Instrument de titrage automatique ou pH-mètre, avec ajustement de la pente et contrôle des
températures, capable de mesurer à une précision de 0,01 unité de pH.
6.2 Bécher ou autre conteneur, d’une capacité minimale de 450 ml, fabriqué en polyéthylène, en
verre ou tout matériau inerte similaire.
6.3 Burette, de qualité A, pouvant contenir 10 ml, graduée par intervalles de 0,02 ml ou une burette
numérique précise similaire, ou une burette correctement étalonnée par un instrument de titrage
automatique peut être utilisée.
6.4 Centrifugeuse, capable de centrifuger 400 ml de suspension.
6.5 Distributeur 1 (manuel ou automatique), capable de distribuer (80 ± 0,5) ml.
6.6 Distributeur 2 (manuel ou automatique), capable de distribuer (30 ± 0,25) ml.
6.7 Balance 1, capable de peser à une précision de ± 0,0001 g.
6.8 Balance 2, capable de peser à une précision de ± 0,01 g.
6.9 Papier filtre, épais, à vitesse moyenne, à forte rétention.
NOTE Du papier de 185 mm de diamètre a été jugé adapté.
6.10 Entonnoir, fabriqué en verre ou en plastique pour recevoir le papier filtre.
6.11 Bécher en verre borosilicaté (bécher de digestion), de forme haute et d’une capacité recommandée
de 250 ml avec un niveau de volume de 50 ml marqué de façon claire et précise.
6.12 Électrodes pour pH, électrode en verre et une électrode de référence, ou une combinaison
d’électrodes pour pH aux performances équivalentes.
NOTE Dans les suspensions de sol, le danger de détérioration des performances due à la rupture ou à la
contamination des électrodes est accru.
6.13 Pipettes, des pipettes ayant une plage de 1 ml à 10 ml ou des pipettes de 1 ml et 10 ml, ou un
appareillage volumétrique commandé par piston (POVA) peuvent être utilisés conformément aux
ISO 8655-1, ISO 8655-2 et ISO 8655-3.
6.14 Flacon pour échantillon, d’une capacité de 100 ml à 250 ml permettant un mélange efficace et
de réduire le volume mort, fabriqué en polyéthylène ou en tout autre matériau inerte, avec capsule ou
bouchon fermement vissable afin d’éviter toute fuite.
NOTE Il convient que le flacon pour échantillon et le bouchon soient réalisés dans des matériaux qui ne
contiennent pas de soufre.
6.15 Machine à agiter ou à mélanger, capable de maintenir les particules de sol en suspension
constante.
NOTE Par exemple, un mélangeur vertical.
6.16 Bain de vapeur, ou plaque chauffante électrique, avec contrôle réglable de la température, capable
de maintenir la solution de digestion entre 80 °C et 90 °C.
6.17 Agitateur, à hélice supérieure, ou de type magnétique avec barre d’agitation revêtue de
polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou une tige d’agitateur capable d’agiter 400 ml de suspension.
6.18 Thermomètre ou capteur de température, capable de mesurer à au moins 1 °C près, et conforme
au type C de l’ISO 1770, relié à un titrimètre automatique ou à un pH-mètre.
6.19 Récipient de titrage, d’une capacité minimale de 100 ml, fabriqué en polyéthylène ou autre
matériau inerte.
6.20 Pissette, contenant de l’eau.
7 Mode opératoire pour la détermination du pH et de l’ART
KCl
7.1 Préparation de la suspension
Peser une prise d’essai de (2,0 ± 0,1) g (6.8) de l’échantillon d’essai préparé conformément à la partie 1
de l’ISO 14388 dans un flacon pour échantillon taré (6.14) puis consigner la masse au 0,01 g près (m ). Il
convient de soumettre au moins un blanc de solution de même mode opératoire que la prise d’essai dans
chaque cycle d’analyse.
À l’aide du distributeur (6.5), ajouter (80 ± 0,5) ml de solution de chlorure de potassium à 1 mol/l (5.8)
au flacon pour échantillon afin d’obtenir un rapport sol:solution de 1:40. Placer un bouchon sur le flacon
pour échantillon et secouer ou mélanger la suspension pendant (4 ± 0,25) h à l’aide de la machine à agiter
ou à mélanger (6.15). Laisser la suspension reposer pendant au moins 12 h, mais sans dépasser 16 h, en
s’assurant que l’échantillon reste bien étanche.
La prise d’essai doit être de 2 g minimum, mais il est possible d’utiliser une prise d’essai plus importante
à condition que le rapport entre le poids de sol et le volume de la solution de chlorure de potassium reste
1:40.
6 © ISO 2014 – Tous droits réservés
À l’aide de la machine à agiter ou à mélanger (6.15), agiter la suspension pendant 5 minutes
supplémentaires. Si un instrument de titrage automatique est utilisé, transférer entièrement le contenu
du flacon pour échantillon (6.14) dans le récipient de titrage (6.19) en utilisant une pissette (6.20) et une
quantité minimale d’eau.
NOTE Il convient de minimiser la durée entre la remise en -suspension et le titrage afin de limiter l’oxydation.
7.2 Mesurage du pH
KCl
7.2.1 Étalonnage du titrimètre automatique ou du pH-mètre
Étalonner le titrimètre automatique ou pH-mètre (6.1) selon les recommandations du fabricant à l’aide
des solutions tampons spécifiées en 5.1.
L’étalonnage de l’électrode pour pH doit être régulièrement contrôlé.
7.2.2 Mesurage du pH
Mesurer la température de la suspension afin de garantir qu’elle se situe à 1 °C de la température à
laquelle l’électrode pour pH a été étalonnée.
Mesurer le pH dans la suspension en agitation.
NOTE 1 Il convient que l’agitation soit effectuée à une vitesse permettant d’obtenir une suspension homogène
des particules du sol, mais il convient d’éviter tout entraînement de l’air.
Consigner la valeur du pH en unités pH à 0,1 près une fois la stabilisation atteinte, et la noter comme
pH .
KCl
NOTE 2 La valeur relevée peut être considérée comme stable lorsque le pH mesuré sur une période de 10 s ne
varie pas plus de 0,02 unité pH. La durée requise pour la stabilisation est en général d’1 minute ou moins, mais
peut dépendre de plusieurs facteurs, dont:
a) la valeur du pH (plus le pH est élevé, plus il est difficile d’atteindre la stabilisation);
KCl
b) la qualité de l’électrode en verre (il existe des différences de fabrication des électrodes) et son âge;
c) les différences de pH entre les échantillons d’une même série; et
KCl
d) si le mélange mécanique est effectué avant le mesurage, ce qui permet d’obtenir des relevés plus
stables plus rapidement.
7.3 Mesurage de l’ART
7.3.1 Généralités
Le mesurage de l’ART implique le titrage (6.3) de la suspension de sol agitée, et il convient qu’il soit au
choix:
Si un titrimètre automatique est utilisé, il convient que le volume des incréments d’hydroxyde de sodium
soit diminué quand le pH approche la valeur du point équivalent. Suivre les instructions du manuel
d’utilisation du titrimètre automatique.
Si le titrage est effectué manuellement, il convient d’observer les points suivants:
a) Il convient de veiller à ne pas dépasser le pH du point équivalent. Conserver un enregistrement
des volumes de titrage et des valeurs de pH associées à mesure que le point équivalent du pH 6,5
s’approche. Ceci permet une interpolation exacte du volume du point équivalent si le pH du point
équivalent est légèrement dépassé lors du titrage.
b) Le volume de titrage dépend de la vitesse à laquelle la solution d’hydroxyde de sodium est ajoutée.
À titre de guide, lors du titrage manuel, il convient d’observer les points suivants:
a) Il convient d’ajouter la solution d’hydroxyde de sodium à une faible vitesse constante (p. ex.
une goutte toutes les 1 à 2 secondes), ce qui permet à l’augmentation du pH d’évoluer à la même
vitesse que l’ajout d’hydroxyde de sodium.
b) Lorsque le pH est à 1 unité pH du point équivalent (c’est-à-dire pH > 5,5), arrêter le titrage et
laisser le pH se stabiliser.
c) Reprendre le titrage à une vitesse réduite et amener le pH à une valeur entre 6,3 et 6,5.
d) Titrer jusqu’au point équivalent et patienter 20 s.
e) Continuer le titrage de la même manière jusqu’à ce que le pH diminue de < 0,1 unité pH en 20 s
(en présumant que le point équivalent n’a pas été dépassé de l’ordre de plus de 0,1 unité).
+
c) À titre de guide, 5 minutes est une durée moyenne pour les titrages manuels (pour ART > 100 mmol H /
kg).
7.3.2 Mode opératoire basé sur le résultat du pH
KCl
En fonction de la valeur-résultat de pH obtenue en 7.2.2 (c), choisir l’une des options suivantes:
KCl
a) Si le pH < 4,0, titrer en agitant jusqu’au pH 6,5 avec une solution étalon d’hydroxyde de sodium à
KCl
0,25 mol/l (5.10.1) et consigner le volume (V ).
b) Si 4,0 ≤ pH < 6,5, titrer en agitant jusqu’au pH 6,5 avec une solution étalon d’hydroxyde de sodium
KCl
à 0,05 mol/l (5.10.2) et consigner le volume (V ).
c) Si pH ≥ 6,5, aucun titrage n’est requis, et l’ART est égale à zéro.
KCl
d) Si pH du blanc est inférieur à 6,5, titrer en agitant avec une solution d’hydroxyde de sodium à 0,05
KCl
mol/l (5.10.2) et consigner le volume (V ).
8 Calcul de l’ART
+
Calculer l’ART en mmol H /kg conformément aux Formules (1) et (2):
a) Si du NaOH à 0,25 mol/l est utilisé:
ART =×VC −×VC × 1000/m (1)
() ()
11 22 1
b) Si du NaOH à 0,05 mol/l est utilisé:
8 © ISO 2014 – Tous droits réservés
ART =−VV ×Cm× 1000/ (2)
()
12 21
où
V est le volume d’hydroxyde de sodium requis pour atteindre le point équivalent du pH, en
millilitres (ml);
V est le volume d’hydroxyde de sodium requis pour le blanc, en millilitres (ml);
C est la concentration étalon de la solution à 0,25 mol/l d’hydroxyde de sodium, en moles
par litre (mol/l);
C est la concentration étalon de la solution d’hydroxyde de sodium à 0,05 mol/l, en moles
par litre (mol/l);
m est la masse de la prise d’essai séchée en étuve, en grammes.
9 Mode opératoire pour la détermination du soufre (S ), du calcium (Ca ) et
KCl KCl
du magnésium (Mg ) extractibles avec le chlorure de potassium à 1 mol/l
KCl
La procédure de dilution et de filtration de la suspension de sol faisant suite au titrage d’ART doit être
la suivante:
Une fois les modes opératoires de l’Article 7 terminés, transférer entièrement le contenu du récipient de
titrage (6.19) dans un bécher taré (6.2) avec de l’eau. Soumettre les blancs de solution de l’Article 7 au
même mode opératoire.
Diluer la suspension dans l’eau pour atteindre un volume final approprié pour la technique instrumentale
d’analyses.
NOTE 1 Ceci peut être obtenu à l’aide de la balance (6.8), en tenant compte de la masse du bécher ou tout autre
conteneur (6.2), la densité de la matrice de chlorure de potassium (qui dépend du volume final choisi) et le poids
de la prise d’essai de l’Article 7.
Homogénéiser la suspension à l’aide d’un agitateur mécanique ou d’une tige d’agitateur (6.17).
Centrifuger (6.4) ou filtrer (6.9) un volume approprié de la suspension de sol homogénéisée afin d’obtenir
une solution claire.
Prendre des volumes de solution centrifugée ou filtrée (suffisants pour les instruments à utiliser) et
déterminer le soufre (S ), le calcium (Ca ) et le magnésium (Mg ) extractibles avec le chlorure de
KCl KCl KCl
potassium à l’aide de techniques d’analyse appropriées. Pour le mesurage du soufre, il est préférable
d’utiliser un appareillage qui détermine spécifiquement les sulfates plutôt qu’un qui mesure le soufre
total dans une solution. Un exemple de technique spécifique aux sulfates est la chromatographie ionique
(CI). Pour obtenir des résultats exacts et reproductibles, il est nécessaire d’avoir une colonne appropriée
capable de traiter des niveaux élevés de chlore introduits par la matrice de la solution au chlorure de
potassium.
NOTE 2 Les instruments qui déterminent toutes les espèces du soufre dans une solution (p. ex. ICP-AES)
peuvent afficher droits résultats plus élevés que ceux qui mesurent spécifiquement les sulfates. C’est le cas en
particulier dans les sols à hauteur teneur en matières organiques qui contiennent d’importantes quantités de
soufre organique extractible avec le chlorure de potassium.
10 Calcul de S , Ca et Mg
KCl KCl KCl
Calculer le soufre (S ), le calcium (Ca ) et le magnésium (Mg ) extractibles avec le chlorure de
KCl KCl KCl
potassium en tant compte de leurs concentrations respectives dans le blanc de solution et de la masse de
la prise d’essai utilisée à l’Article 7, et les exprimer en pourcentages sur une base de poids séché en étuve.
11 Mode opératoire pour la détermination du pH du peroxyde (pH ), de l’acidité
OX
titrable au peroxyde (ATP) et de la capacité de neutralisation d’acide en excès
(CNA )
E
11.1 Digestion au peroxyde de l’échantillon
11.1.1 Peser une prise d’essai de (2,0 ± 0,1) g (6.8) de l’échantillon d’essai préparé conformément à la
partie 1 de l’ISO 14388 dans un bécher taré (6.11) puis consigner la masse au 0,01 g près (m ). Il convient
de soumettre au moins deux blancs de solution du même mode opératoire que la prise d’essai dans chaque
cycle d’analyse. Lorsqu’une ou plusieurs des prises d’essai subissent la modification du carbonate (voir
11.3), il convient également que l’un des blancs soit soumis à ce mode opératoire. Si l’analyse porte sur
des matériaux de sol dont la teneur élevée en sulfure est connue (c’est-à-dire >2 % S), utiliser une prise
d’essai plus petite (par exemple (1,0 ± 0,05) g). Sinon, voir 11.2.3.1.
11.1.2 Dans une hotte aspirante, digérer la prise d’essai en ajoutant 10 ml de H O (5.6) à l’aide d’une
2 2
pipette (6.13) puis faire tournoyer doucement pour mélanger. Dès les premiers signes de réaction
vigoureuse, ajouter de l’eau à l’aide de la pissette (6.20) pour supprimer la réaction ultérieure.
ATTENTION — Les sols ayant une teneur élevée en sulfures ou en matière organique sont
susceptibles de réagir violemment. Il convient que l’ajout d’eau à l’aide de la pissette (6.20) dès
les premiers signes de réaction vigoureuse modère la réaction ultérieure. Il est nécessaire de
prendre des précautions importantes pour éviter que les échantillons ne fassent des bulles/ne
moussent lors de l’ajout de l’aliquote initiale de peroxyde.
Si la réaction devient trop vigoureuse et que de la solution de digestion est perdue, le mode opératoire
doit être répété avec une prise d’essai de 1 g. Dans ce cas, ajouter tout d’abord 10 ml d’eau à la prise
d’essai, puis 10 ml de H O (5.6) de façon progressive.
2 2
11.1.3 30 min après l’ajout de peroxyde, faire tournoyer la solution de digestion pour obtenir une
suspension homogène, rincer les parois internes du bécher avec de l’eau à l’aide de la pissette (6.20).
Ajouter de l’eau en tournoyant pour que le volume de suspension dans le bécher soit compris entre 45 ml
et 50 ml pour réduire le plus possible le risque de précipitation des sulfates.
Il est important de maintenir ce volume tout au long du reste de la digestion en ajoutant régulièrement
de l’eau et en faisant également tournoyer périodiquement la solution digérée (au moins toutes les
10 min) pour empêcher le sol de se déposer et d’adhérer au fond du bécher lors des étapes ultérieures de
chauffage sur la plaque chauffante/dans le bain de vapeur. Le rinçage des parois internes du bécher avec
de petites quantités d’eau permet également de dissoudre les sels susceptibles de s’y être accumulés.
11.1.4 Placer le bécher sur une plaque chauffante ou dans un bain de vapeur (6.16) pour maintenir la
solution de digestion entre 80 °C et 90 °C pendant 30 min au maximum. Faire tournoyer la solution de
digestion périodiquement (au moins toutes les 10 min). Ajouter de l’eau pour laver les résidus du sol à
l’intérieur du bécher et maintenir le volume entre 45 ml et 50 ml. Suivre les scénarios appropriés parmi
ceux décrits ci-après:
a) Si une solution de digestion réagit vigoureusement à cette étape (par ex. en cas d’effervescence
vigoureuse), il faut la retirer de la plaque chauffante et/ou modérer la réaction en ajoutant de l’eau.
Une fois la réaction modérée, replacer la solution de digestion sur la plaque chauffante. Lorsque la
...
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