Determination of Moisture in Soil

Význam tématu

Správné stanovení obsahu vody v půdě je klíčové pro agrochemii, hydrologii a environmentální výzkum. Množství vlhkosti ovlivňuje růst plodin, mobilitu živin i mikrobiální aktivitu. Pravidelný monitoring půdní vlhkosti usnadňuje optimalizaci zavlažování a přesné korekce dalších analytických měření (uhlík, dusík, síra) na sušinu.

Cíle a přehled studie

Úkolem studie je demonstrovat použití makrotermogravimetrických analyzátorů LECO TGM800 a TGA801 pro stanovení vlhkosti půdy podle metody ztráty hmotnosti sušením. Studie popisuje vzorkování, nastavení přístrojů, postup analýzy a hodnotí reprodukovatelnost výsledků na certifikovaných referenčních materiálech.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza vychází z předpisu ASTM D2974-13 (Standard Test Methods for Moisture, Ash, and Organic Matter of Peat and Other Organic Soils). Základní parametry:

• Váhový rozsah vzorku přibližně 1 g
• Teplotní program: zahřátí z 25 °C na 110 °C, rychlost rampy 10–20 °C/min, doby ustálení 60 min
• Atmosféra: vzduch, tok 5 L/min (TGM800) nebo 10 L/min (TGA801)
• Kriterium koncového stavu: změna hmotnosti menší než 0,001 g po 9 min

Použitá instrumentace:

• LECO TGM800 – až 16 vzorků současně, malé hliníkové kelímky
• LECO TGA801 – až 19 vzorků současně, keramické kelímky
• Doplňkové pomůcky: víčka kelímků, dvojstranná lžička

Hlavní výsledky a diskuse

Typické výsledky na třech certifikovaných referenčních půdách prokázaly vysokou shodu obou přístrojů:

• Půda LCRM 502-694: TGM800 6,03 % ± 0,05 %, TGA801 5,88 % ± 0,03 %
• Půda CRM 502-814: TGM800 9,63 % ± 0,01 %, TGA801 9,45 % <0,01 %
• Půda LCRM 502-962: TGM800 2,55 % ± 0,03 %, TGA801 2,61 % ± 0,02 %

Rozdíl mezi přístroji se pohyboval pod 0,2 % vlhkosti, standardní odchylky byly nízké, což potvrzuje preciznost metody.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda ztráty hmotnosti sušením nabízí:

• Rychlé a spolehlivé stanovení vlhkosti pro agroindustrii a výzkum
• Možnost analýzy více vzorků paralelně (16–19 vzorků)
• Přímou korekci hmotnosti sušiny pro další chemické rozbory
• Automatizaci a minimalizaci chyb obsluhy

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj termogravimetrie v půdní analýze směřuje k:

• Integrované automatizaci odběru a přípravy vzorků
• Online monitorování vlhkosti v reálném čase
• Propojení s geoinformačními systémy a senzory pro precizní zemědělství
• Rozšíření metodiky na další volatilní složky (organické rozpouštědla, těkavé organické látky)

Závěr

Analýza vlhkosti půdy pomocí LECO TGM800 a TGA801 podle ASTM D2974-13 poskytuje rychlá, opakovatelná a vysoce přesná data. Nízké standardní odchylky a dobrá shoda mezi přístroji potvrzují vhodnost metody pro rutinní provoz v laboratořích, agroprůmyslu i výzkumu.

Reference

• ASTM International. ASTM D2974-13 Standard Test Methods for Moisture, Ash, and Organic Matter of Peat and Other Organic Soils.
• LECO Corporation. Application Note: Determination of Moisture in Soil, Form No. 203-821-604, 2020.