Granulométrie, humidité résiduel et pH d'un sol

Module METO, méthodologie et mesure en écologie, M1S1 EBE
Granulométrie, humidité résiduel et pH d’un sol
ECHANTILLONNAGE ET ANALYSE
Echantillonnage :
Echantillonnage et préparation des échantillons de sol en vue de l’analyse (Norme X 31-100 et
Normes NF X 31-101 et NF ISO 11464) :
- Détermination et identification de la zone de prélèvement
- Echantillonnage : 10 unités en évitant les situations marginales, anormales, extrêmes ou
douteuses. Prélèvement par petits volumes à la tarière.
- Le long d’un transect : Plusieurs échantillons (1 par binôme) des premiers horizons
prélevés à la tarière et analysés séparément. Chaque échantillon est homogénéisé, les
mottes sont émiettées et les racines retirées. Dans le cas d’un échantillon caillouteux, les
éléments grossiers (>20mm) sont séparés, pesés puis rejetés. Les principaux débris
organiques et racines sont également retirés aves une pince.
Classes de taille des particules solides du sol (échelle internationale)
Pesée du matériel
Nom de la classe Limite de diamètre
Pierres >20 mm
Cailloux et graviers 2-20 mm
Sables grossiers 200 - 2000 µm
Sables fins 50 - 200 µm
Limons grossiers 20 - 50 µm
Limons fins 2 - 20 µm
Argiles < 2 µm
- tarer le matériel suivant :
• 6 récipients en aluminium (type petite barquette ronde, d’environ 5cm
de diamètre)
- identifier les différents récipients en aluminium avec le nom de votre binôme et le nom de la
fraction pour l’analyse granulométrique : SG (sable grossier), SF (sable fin), LG (limons grossiers), LF
(limons fins), A (argiles). Identifier également la barquette utilisée pour la mesure d’humidité
résiduelle.
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Analyse Granulométrique:
1. Préparation du sol
- prendre environ 20 g de sol
- casser les agrégats avec le pilon dans un mortier
- tamiser à 2mm, si des agrégats sont > 2mm, les casser jusqu´à ce que tout le sol soit tamisé
- bien homogénéiser le sol
2. Dispersion des fractions ou destruction des agrégats
- peser 5g de sol tamisé et le transvaser dans un flacon en plastique hermétique
- ajouter 20 billes de verre
- ajouter 2,5ml de dispersant (hexamétaphosphate de sodium à 1,5g/l) et 1ml de solution
ammoniacale à 20%
- ajouter 50 ml d’eau distillée
- Bien agiter manuellement puis agiter mécaniquement pendant 30 minutes.
3. Séparation des sables grossiers > 200µm par tamisage
- passer toute la suspension de sol du flacon sur un tamis de 200 µm au dessus d’un bécher
- rincer cette fraction avec de l’eau distillée (la fraction est bien rincée quand l’eau de rinçage est
claire, cependant veillez à utiliser le moins possible d’eau maximum 30ml si plus l’étape 4 doit
être effectuée en plusieurs fois)
N.B : Conserver le sol dispersé contenu dans le bécher, il contient toutes les autres
fractions.
- retirer les billes avec une pince
- récupérer les sables grossiers et la matière organique grossière retenus dans le tamis dans un
récipient en aluminium identifié SG à l´aide d´une pissette, avec le moins possible d’eau
- mettre cette fraction à l’étuve à 105°C pendant 24 H
4. Séparation des (sables fins + limons grossiers) et des (limons fins +
argiles) par sédimentation
- marquer l’éprouvette graduée de 100ml à 20 cm à partir du fond
- faire passer toute la suspension dans l’éprouvette graduée
- ajouter de l’eau distillée jusqu’au trait situé à 20 cm
- placer un parafilm sur l’éprouvette afin de la rendre hermétique
- agiter énergiquement l’éprouvette en faisant 15 retournements de 180°
- à partir du moment où vous reposez l’éprouvette, laissez sédimenter 9min 36s (durée établie par
les normes d’analyse), veillez à ne pas bouger l’éprouvette pendant ce temps
- transvaser le surnageant (argile+ limons fins) dans un tube à centrifuger en plastique (Falcon) en
évitant d’entraîner le culot
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- recommencer la sédimentation une nouvelle fois :
• dans l´éprouvette contenant le culot, ajouter de l´eau distillée jusqu´au trait,
• fermer avec un para film, agiter et laisser sédimenter 9 mn 36 s.
• Ajouter le 2 e surnageant obtenu au précédent dans le tube à centrifuger.
NB : le surnageant, c’est donc (argile+ limons fins) et ce qui reste dans l’éprouvette
c’est donc (sables fins + limons grossiers)
5. Séparation des limons grossiers et sables fins par tamisage
Après la dernière sédimentation réalisée dans l’éprouvette :
- récupérer le surnageant en vue de la séparation des argiles et des limons fins (tube Falcon)
- faire passer le culot situé au fond de l’éprouvette sur un tamis de 50 µm à l’aide d’une pissette
- tamiser lentement à l’aide d’une pissette
- récupérer les sables fins restés dans le tamis de la manière suivante :
• ramener avec la pissette la fraction de sable dans un coin du tamis
• transvaser les sables dans un récipient en aluminium préalablement taré et noté SF
toujours à l´aide de la pissette,
• mettre à l’étuve à 105°C pendant 24H
- récupérer les limons grossiers (après tamisage) de la manière suivante :
• laisser sédimenter 20 minutes et jeter le plus de surnageant possible
• transvaser les limons dans un récipient en aluminium préalablement taré et noté LG
• mettre à l’étuve à 105°C pendant 24H.
6. Séparation des argiles et limons fins par centrifugation
- Séparer les argiles des limons fins en :
• ajustant le poids (à 0,01 g près) de la suspension de sol contenant les argiles et les
limons fins (surnageant issu de l´éprouvette) avec celui d’un tube Falcon à
centrifuger ne contenant que de l’eau distillée
• centrifugeant pendant 3 min à 2500 tours/min
- Récupérer les argiles en :
• transvasant le surnageant (argiles) dans un récipient en aluminium préalablement
taré
• mettant à l’étuve à 105°C pendant 24H
- Récupérer les limons fins (culot) en :
• mettant le culot dans un récipient en aluminium préalablement taré et noté LF à
l’aide d’une pissette
• mettant à l’étuve à 105°C pendant 24 H
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7. Pesée des fractions et expression des résultats
- après dessiccation 105ºC, sortir les récipients de l’étuve et les mettre tout de suite dans un
dessiccateur pour refroidir
- peser les récipients contenant les fractions
- observer les fractions, décrire leur couleur et leur aspect
- exprimer les résultats des 5 fractions obtenues en g/kg de sol séché à 105ºC.
- exprimer le % de perte lors du fractionnement
Détermination de l’humidité résiduelle (NF ISO 11465)
- peser 5 g (à 0,01g près) d’un échantillon de sol tamisé à 2 mm dans une coupelle en aluminium
préalablement taré
- placer l’ensemble à l’étuve à 105°C pendant 2H
- à la sortie de l´étuve, laisser refroidir 1/4 d´heure le creuset dans un dessiccateur
- peser l’ensemble
- déterminer l’humidité résiduelle (HR) de l’échantillon de sol préparé pour l’analyse en
pourcentage :
Mesure du pH (NF ISO 10390)
HR (%) = ((m0-m1) / m0)* 100
m0 est la masse (en g) de la prise d’essai
m1 est la masse de la prise d’essai après séchage
- Prélever un échantillon de sol tamisé à 2mm d’environ 5g.
- Mettre cet échantillon dans le flacon d’échantillonnage et diluer 5 fois avec de l’eau pure,
répéter l’opération avec la solution de KCl (1mol.l -1 ).
- Agiter avec un agitateur mécanique pendant 10 minutes à 16 tours/mn.
- Laisser reposer au moins 2 heures à température ambiante.
- Etalonner le pH mètre
- Mesurer le pH du surnageant.
DANS LE COMPTE-RENDU DE TP :
- Décrire la zone de prélèvement, végétation, situation par rapport à l’Yvette
- Observer les fractions, décrire leur couleur et leur aspect
- Mentionner le pH de l’échantillon
- Exprimer les résultats des 5 fractions obtenues en g/kg de sol séché à 105ºC
- Exprimer en % les teneurs des différentes fractions granulométriques
- Calculer le rendement du fractionnement :
rendement = [sommes de fractions pesées (g) / sol séché à 105ºC (g) ]*100
- Définir la texture du sol en fonction du diagramme de texture et donner le pH du sol
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Diagramme des textures d’après Jamagne
1. Sable S
2. Sable limoneux SL
3. Sable argileux SA
4. Limon léger sableux LLS
5. Limon sableux LS
6. Limon moyen sableux LMS
7. Limon sablo-argileux LSA
8. Limon argilo-sableux LAS
9. Limon léger LL
10. Limon moyen LM
11. Limon argileux LA
12. Argile sableuse AS
13. Argile A
14. Argile limoneuse AL
15. Argile lourde ALO
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