ISO 11260:2018

Soil quality — Determination of effective cation exchange capacity and base saturation level using barium chloride solution

This document specifies a method for the determination of the cation exchange capacity (CEC) at the pH of the soil and for the determination of the content of exchangeable sodium, potassium, calcium and magnesium in soil. This document is applicable to all types of air-dried soil samples. ISO 11464 can be used for pre-treatment.

Qualité du sol — Détermination de la capacité d'échange cationique et du taux de saturation en bases échangeables à l'aide d'une solution de chlorure de baryum

Le présent document spécifie une méthode pour la détermination de la capacité d'échange cationique (CEC) au pH du sol et de la teneur en sodium, potassium, calcium et magnésium échangeables dans le sol. Le présent document est applicable à tous les types d'échantillons de sol séchés à l'air. L'ISO 11464 peut être utilisée pour un prétraitement.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 08-May-2018
• ICS: 13.080.10 - Chemical characteristics of soils
• Technical Committee: ISO/TC 190/SC 3 - Chemical and physical characterization
• Drafting Committee: ISO/TC 190/SC 3/WG 14 - Physical methods
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 10-Jul-2024

Relations

• Consolidates: ISO 13850:2015 - Safety of machinery — Emergency stop function — Principles for design
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revises: ISO 11260:1994 - Soil quality — Determination of effective cation exchange capacity and base saturation level using barium chloride solution
• Effective Date: 15-Oct-2011
• Revises: ISO 11260:1994/Cor 1:1996 - Soil quality — Determination of effective cation exchange capacity and base saturation level using barium chloride solution — Technical Corrigendum 1
• Effective Date: 15-Oct-2011

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11260
Second edition
2018-05
Soil quality — Determination of
effective cation exchange capacity and
base saturation level using barium
chloride solution
Qualité du sol — Détermination de la capacité d'échange cationique
et du taux de saturation en bases échangeables à l'aide d'une solution
de chlorure de baryum
Reference number
©
ISO 2018
© ISO 2018
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
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Fax: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2018 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 1
5 Interferences . 2
6 Procedures . 2
6.1 Sample pretreatment . 2
6.2 Leaching . 2
6.2.1 Reagents . 2
6.2.2 Leaching procedure . 3
6.3 Determination of CEC . 3
6.3.1 Principle . 3
6.3.2 Reagents . 3
6.3.3 Calibration series . . 3
6.3.4 Spectrometric procedure . 3
6.3.5 Calculation . 4
6.4 Determination of exchangeable sodium and potassium . 5
6.4.1 Principle . 5
6.4.2 Reagents . 5
6.4.3 Calibration series . . 5
6.4.4 Spectrometric procedure . 5
6.4.5 Calculations . 5
6.5 Determination of exchangeable calcium and magnesium . 6
6.5.1 Principle . 6
6.5.2 Reagents . 6
6.5.3 Calibration series . . 7
6.5.4 Spectrometric procedure . 7
6.5.5 Calculation . 7
7 Performance characterization . 7
7.1 Calibration check . 7
7.2 Repeatability and reproducibility. 8
8 Test report . 8
Annex A (informative) Performance data . 9
Bibliography .12
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 voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: www .iso .org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 190 Soil quality, Subcommittee SC 3,
Chemical and physical characterization.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 11260:1994), which has been technically
revised. It also incorporates the Technical Corrigendum ISO 11260:1994/Cor.1:1996.
iv © ISO 2018 – All rights reserved

INTERNATIONAL STANDARD ISO 11260:2018(E)
Soil quality — Determination of effective cation exchange
capacity and base saturation level using barium chloride
solution
WARNING — Persons using this document should be familiar with normal laboratory practice.
This document 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.
IMPORTANT — It is absolutely essential that tests conducted in accordance with this document
be carried out by suitably qualified staff.
1 Scope
This document specifies a method for the determination of the cation exchange capacity (CEC) at the
pH of the soil and for the determination of the content of exchangeable sodium, potassium, calcium and
magnesium in soil.
This document is applicable to all types of air-dried soil samples. ISO 11464 can be used for pre-
treatment.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements 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 3696, Water for analytical laboratory use — Specification and test methods
ISO 11265, Soil quality — Determination of the specific electrical conductivity
3 Terms and definitions
No terms and definitions are listed in this document.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
4 Principle
The determination of CEC as specified in this document is a modification of the method proposed by
Gillman (see Reference [6]). The CEC of soil samples is determined at the pH of the soil and at a low total
ionic strength.
The soil is first saturated with respect to barium by treating the soil three times with a 0,1 mol/l
barium chloride solution. Thereafter, the soil is equilibrated with a 0,01 mol/l barium chloride
solution. Subsequently a known excess of 0,02 mol/l magnesium sulfate is added. All the barium
present, in solution as well as adsorbed, is precipitated in the form of highly insoluble barium sulfate
and, consequently, the sites with exchangeable ions are readily occupied by magnesium. The excess
magnesium is determined by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry ICP-AES.
Alternative methods with a comparable precision and detection limit may also be used.
It is also possible to determine the concentrations of sodium, potassium, calcium and magnesium (and
other elements such as iron, manganese and aluminium) in the 0,1 mol/l barium chloride extract of
the soil.
If the barium chloride extract has a yellowish-brown colour, this indicates that some organic matter has
been dissolved. If this occurs, record it in the test report.
NOTE 1 Since organic matter contributes to the CEC, its presence will result in a measured CEC value which is
an underestimation of the actual CEC.
NOTE 2 The sum of exchangeable cations can give a result that is greater than the actual CEC due to the
dissolution of salts present in the soil. However, preliminary washing of the soil with water to remove these salts
can change the relative proportions of cations in the CEC.
5 Interferences
The method described suffers from interference from calcium which may be present as calcite or
gypsum in the sample. Also, the presence of any soluble salts gives values for the exchangeable cations
that are higher than the actual exchangeable amounts (see References [4] and [5]).
Measurement of the specific electrical conductivity of the soil samples in accordance with ISO 11265
will indicate if the soil samples are affected by salt.
6 Procedures
6.1 Sample pretreatment
Pretreat and air-dry the sample, e.g. in accordance with ISO 11464.
6.2 Leaching
6.2.1 Reagents
Use only reagents of recognized analytical grade and water in accordance with grade 2 of ISO 3696.
6.2.1.1 Barium chloride solution, c(BaCl ) = 0,1 mol/l.
Dissolve 24,43 g of barium chloride dihydrate (BaCl ·2H O) in water
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 11260
Deuxième édition
2018-05
Qualité du sol — Détermination de
la capacité d'échange cationique
et du taux de saturation en bases
échangeables à l'aide d'une solution
de chlorure de baryum
Soil quality — Determination of effective cation exchange capacity
and base saturation level using barium chloride solution
Numéro de référence
©
ISO 2018
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2018
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en oeuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Tél.: [phone]
Fax: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2018 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 1
5 Interférences . 2
6 Modes opératoires . 2
6.1 Prétraitement des échantillons . 2
6.2 Lixiviation . 2
6.2.1 Réactifs . 2
6.2.2 Mode opératoire de lixiviation . 3
6.3 Détermination de la CEC . 3
6.3.1 Principe . 3
6.3.2 Réactifs . 3
6.3.3 Série d’étalonnage . 3
6.3.4 Mode opératoire spectrométrique . 4
6.3.5 Calculs . 4
6.4 Détermination de la teneur en sodium et en potassium échangeables . 5
6.4.1 Principe . 5
6.4.2 Réactifs . 5
6.4.3 Série d’étalonnage . 5
6.4.4 Mode opératoire spectrométrique . 5
6.4.5 Calculs . 6
6.5 Détermination de la teneur en calcium et en magnésium échangeables . 6
6.5.1 Principe . 6
6.5.2 Réactifs . 6
6.5.3 Série d’étalonnage . 7
6.5.4 Mode opératoire spectrométrique . 7
6.5.5 Calculs . 8
7 Caractérisation des performances . 8
7.1 Vérification de l’étalonnage. 8
7.2 Répétabilité et reproductibilité . 8
8 Rapport d’essai . 8
Annexe A (informative) Données de performances .10
Bibliographie .13
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 (IEC) 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/IEC, 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/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L’attention est attirée 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 dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 190 Qualité du sol, sous-comité SC 3,
Méthodes chimiques et caractéristiques du sol.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 11260:1994), qui a fait l’objet d’une
révision technique. Elle incorpore également le rectificatif technique ISO 11260:1994/Cor.1:1996.
iv © ISO 2018 – Tous droits réservés

NORME INTERNATIONALE ISO 11260:2018(F)
Qualité du sol — Détermination de la capacité d'échange
cationique et du taux de saturation en bases échangeables
à l'aide d'une solution de chlorure de baryum
AVERTISSEMENT — Il convient que l’utilisateur du présent document connaisse bien les
pratiques courantes de laboratoire. Le présent document n’a pas pour but de traiter tous les
problèmes de sécurité qui sont, le cas échéant, liés à son utilisation. Il incombe à l’utilisateur du
présent document d’établir des pratiques appropriées en matière d’hygiène et de sécurité.
IMPORTANT — Il est absolument impératif que les essais effectués conformément à ce document
soient menés à bien par un personnel suffisamment qualifié.
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode pour la détermination de la capacité d’échange cationique
(CEC) au pH du sol et de la teneur en sodium, potassium, calcium et magnésium échangeables dans le sol.
Le présent document est applicable à tous les types d’échantillons de sol séchés à l’air. L’ISO 11464 peut
être utilisée pour un prétraitement.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences 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 3696, Eau pour laboratoire à usage analytique — Spécification et méthodes d’essai
ISO 11265, Qualité du sol — Détermination de la conductivité électrique spécifique
3 Termes et définitions
Aucun terme n’est défini dans le présent document.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
4 Principe
La détermination de la capacité d’échange cationique (CEC) telle qu’elle est spécifiée dans le présent
document est une modification de la méthode proposée par Gillman (voir Référence [6]). La CEC des
échantillons de sol est déterminée au pH du sol et à une faible concentration ionique totale.
D’abord saturer le sol en baryum en le traitant trois fois à l’aide d’une solution de chlorure de baryum
à 0,1 mol/l. Équilibrer ensuite le sol à l’aide d’une solution de chlorure de baryum à 0,01 mol/l, puis
ajouter un excès connu de sulfate de magnésium à 0,02 mol/l. Tout le baryum présent, aussi bien dans la
solution que celui qui a été adsorbé, est précipité sous forme de sulfate de baryum très insoluble et, par
conséquent, les sites d’ions échangeables sont facilement occupés par le magnésium. Mesurer l’excès de
magnésium par spectrométrie d’émission atomique avec plasma induit par haute fréquence (ICP-AES).
D’autres méthodes présentant des limites d’exactitude et de détection comparables peuvent aussi être
utilisées.
II est également possible de déterminer la concentration en sodium, potassium, calcium et magnésium
(ainsi que celle d’autres éléments, tels que le fer, le manganèse et l’aluminium) dans l’extrait du sol traité
au chlorure de baryum à 0,1 mol/l du sol.
Si l’extrait au chlorure de baryum présente une coloration brun-jaunâtre, cela indique que certaines
matières organiques ont été dissoutes. Si cela se produit, le consigner dans le rapport d’essai.
NOTE 1 Étant donné que la matière organique contribue à la CEC, la valeur de la CEC mesurée donnera une
sous-estimation de la CEC réelle.
NOTE 2 La somme des cations échangeables peut donner un résultat supérieur à la CEC réelle en raison de la
dissolution des sels présents dans le sol. Toutefois, un lavage préliminaire du sol à l’eau dans le but d’éliminer ces
sels peut modifier les proportions relatives de cations dans la CEC.
5 Interférences
Le calcium, qui peut être présent sous forme de calcite ou de g
...