Kohlenstoffanteilen

Kohlenstoffanteile bezeichnen die Anteile des Gewichts eines Materials, die aus Kohlenstoff bestehen oder kohlenstoffhaltige Verbindungen enthalten. Der Begriff wird in verschiedenen Fachgebieten verwendet, etwa in der Bodenkunde, Geologie, Materialwissenschaft und Energietechnik. Üblich ist die Angabe des Kohlenstoffanteils als prozentualer Massenanteil, wobei zwischen organischem Kohlenstoff und anorganischem Kohlenstoff unterschieden wird.

In Böden wird häufig zwischen organischem Kohlenstoff (SOC) und anorganischem Kohlenstoff unterschieden, der vor allem als Carbonat-Kohlenstoff vorliegt. SOC ergibt sich aus Kohlenstoff in organischen Substanzen und ist ein wichtiger Faktor für Bodenfruchtbarkeit, Humusgehalt und Kohlenstoffspeicherung. Die Bestimmung erfolgt meist durch trockene Verbrennung in einem Elementaranalysator oder durch Differenzmethoden, wobei SOC separat ermittelt wird.

In der Metallurgie gibt der Kohlenstoffanteil im Werkstoff wie Stahl maßgebliche Hinweise auf Härte, Festigkeit und Verformbarkeit. Typische Bereiche reichen von niedrigem Kohlenstoffgehalt bis hochkohliger Stahl; die Menge wird üblicherweise als Masseprozent C angegeben und durch Verbrennungsanalyse, etwa mit LECO, bestimmt.

Bei Brennstoffen wie Kohle oder Braunkohle beeinflusst der Kohlenstoffanteil den Heizwert. In der Proximate- und Ultimate-Analyse wird der Kohlenstoffgehalt zusammen mit Wasser, Asche und flüchtigen Bestandteilen erfasst; der Kohlenstoffanteil korreliert mit der Energieausbeute.

Messmethoden umfassen trockene Verbrennung mit anschließender CO2-Detektion oder Infrarot-Detektion, sowie moderne Elementaranalysatoren. Ergebnisse werden üblicherweise in Gewichtsprozenten angegeben.

Wichtige Randbedingungen sind Feuchtigkeit, Asche, Verbrennungsgrad und Probennahme. Kohlenstoffanteile geben Auskunft über chemische Zusammensetzung und energetische Eigenschaften, sollten aber im Kontext anderer Parameter wie Sauerstoff- oder Stickstoffgehalt interpretiert werden.