Хімія Карбону

Карбон (С) є одним із найважливіших елементів у нашому світі, оскільки він використовується як джерело енергії майже для кожного живого організму. Якби не карбон та деякі інші елементи, на нашій планеті взагалі би не існувало життя.

Вміст карбону в людському організмі становить близько 20 %, а для рослин – приблизно половину маси. Кожен організм використовує карбон по-різному, але переважно для отримання енергії.

У ґрунті карбон відіграє величезну роль та безпосередньо впливає на якість та родючість ґрунту. Тому треба розуміти такі важливі процеси, як кругообіг карбону в навколишньому середовищі.

Одним з найпоширеніших досліджень карбону у ґрунті є визначення органічної речовини. Відомо, що у складі органічної речовини ґрунту карбон становить приблизно 58 % (органічний карбон). Він утворюється у ґрунті при розкладі органічних матеріалів та залишків живих організмів. Також карбон може знаходитись у складі неорганічних мінералів (найчастіше – карбонатів).

Стабільний карбон (або стабілізований карбон) – це карбон, на який можна розраховувати протягом від десятиліть до століть. Тобто, стабільний карбон – це фракція, яка формується завдяки мікробній активності та постійно присутня у ґрунті. Активність карбону у ґрунті обумовлена активністю мікроорганізмів, які використовують його для їжі та отримання енергії (бо саме стабільний карбон є найдоступнішим джерелом карбону для мікробів).

Один з аналізів на визначення стабільного карбону пов’язаний із розміром часточок ґрунту. Для проведення цього аналізу використовують дуже дрібне сито (розмір пор – 53 мікрони або 0,053 міліметра), через яке просіюють трохи вологий ґрунт. Все, що просіюється крізь це сито настільки дрібне, що розмірами співпадає з найменшими частками ґрунту – мулом та глиною. Стабільний карбон, що зв’язаний з цими найменшими частками, також просіється та проходить крізь сито.

Для того, щоб зрозуміти, як накопичується карбон у ґрунті, виконують аналіз на вміст органічного карбону у ґрунті. Добуток вмісту органічного карбону у відсотках та об’ємної густини ґрунту дорівнює кількості накопиченого карбону:

C = С орг ∙ ρ ∙ h

С – Кількість накопиченого карбону (за об’ємом), С орг – Органічний карбон (%), ρ – Об’ємна щільність ґрунту (г/см³), h – Глибина (см).

Дана стаття базується на інформації, що люб’язно надана лабораторією Ward Laboratories, Inc.