土壤粒徑的測(cè)量方法 土壤基質(zhì)粒徑大小如何檢測(cè)？
干篩法是將土壤充分壓碎，用不同孔徑的篩子篩分。
吸管法即土粒經(jīng)充分分散后在沉降筒內(nèi)于靜水中按斯托克斯定律進(jìn)行沉降。一定時(shí)間后，在一定深度上只有小于某一粒徑的土粒均勻地分布著；這時(shí)在這個(gè)深度層吸取一定量的懸液烘干稱(chēng)其質(zhì)量，可以計(jì)算出小于該粒徑土粒的含量。
比重計(jì)法也是以斯托克斯定律為依據(jù)，用特制的甲種比重計(jì)于不同時(shí)間內(nèi)測(cè)定某深度處土粒懸液的密度，即可計(jì)算出小于某粒徑土粒的含量。
擴(kuò)展資料
土壤單粒是在巖石礦物風(fēng)化、母質(zhì)搬運(yùn)和土壤形成過(guò)程中產(chǎn)生的，在完全分散時(shí) 可以單獨(dú)存在，用簡(jiǎn)單的物理或化學(xué)方法不能再細(xì)分，只能通過(guò)研磨、溶解或化學(xué)處理才能細(xì)分的單個(gè)的土壤礦物顆粒。
包括各種礦物碎片、碎 肩和膠粒以及有機(jī)殘?bào)w碎屑。復(fù)粒是由各種單粒在物理化學(xué)和生物化學(xué)作用下復(fù)合而成的，包 括黏團(tuán)、有機(jī)礦質(zhì)復(fù)合體和微團(tuán)聚體。
單粒、復(fù) 粒可以進(jìn)一步通過(guò)物理、化學(xué)、生物化學(xué)和生物作用而黏結(jié)或團(tuán)聚，形成各種大小、形狀和性質(zhì)不同的團(tuán)聚體、結(jié)構(gòu)體。單粒、復(fù)粒和結(jié)構(gòu)體構(gòu)成了土體的固相部分，土粒及粒間孔隙的大小、 形狀和分布對(duì)土壤理化性質(zhì)有重要影響。
參考資料來(lái)源：百度百科-土壤顆粒大小分析
1.尺量法：該分析方法分析粒徑范圍為大于32mm的樣品，是分析大粒徑泥沙的一種常用方法。
2.篩分法：分析粒徑范圍為0.062-32mm .篩析法設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，測(cè)量結(jié)果較為直觀(guān)。其缺點(diǎn)是影響因素復(fù)雜，成果的不確定因素較多。現(xiàn)在許多高校土壤實(shí)驗(yàn)室還在用此法。
3.粒徑計(jì)法：分析粒徑范圍為0.062一0.5mm，粒徑計(jì)法是以沉降法為原理的分析方法.該方法的缺點(diǎn)是分析成果粒徑偏粗。
4.吸管法：分析粒徑范圍為0. 062-0.25mm .濃度0.1-1.0%。沙重1.0-10g，該方法是目前被專(zhuān)家廣泛認(rèn)可的分析細(xì)泥沙的準(zhǔn)確方法.但操作分析有一定難度。大批量生產(chǎn)，分析速度太慢，難已適應(yīng)現(xiàn)在的工作發(fā)展需要。
5.消光法:消光法顆粒分析已成為當(dāng)前河流中應(yīng)用的主要分析方法，其代表分析儀器有UDY-1光電顆粒分析儀、NSY-I、NSY-II型光電顆粒分析儀、IDLY一95型光電顆粒分析儀。消光法的優(yōu)點(diǎn)是.在測(cè)試中無(wú)須采樣。泥沙自由沉降無(wú)干擾現(xiàn)象。試樣濃度低，所需分析沙樣少，測(cè)量時(shí)間短，分析效率高.測(cè)量結(jié)果易用于計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)處理。并寫(xiě)進(jìn)了新的《河流泥沙顆粒分析規(guī)程》中，但該方法也存在一些不足的地方。儀器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，維修維護(hù)具有一定的難度。要求分析人員必須熟悉本測(cè)區(qū)粒徑組成及物理變化特性，正確使用儀器。
6.未來(lái)展望：以馬爾文為代表的新一帶激光粒度分析儀MASTEN SIZER2000(簡(jiǎn)稱(chēng)MS2000)，自1998年問(wèn)世了，現(xiàn)在正在完善和廣泛使用中。
土壤粒徑分布是指土壤固相中不同粗細(xì)級(jí)別的土粒所占的比數(shù)，常用任一粒徑及其對(duì)應(yīng)的累積百分含量曲線(xiàn)表示，見(jiàn)圖。其中d點(diǎn)為測(cè)量到的最小顆粒直徑。土壤粒徑分布與機(jī)械組成的定義近似。
一 土壤樣品的采集與處理
1 風(fēng)干和去雜
從田間采回的土樣，要及時(shí)風(fēng)干。其方法是將土壤樣品放在陰涼干燥通風(fēng)、又無(wú)特殊的氣體(如氯氣、氨氣、二氧化硫等)、無(wú)灰塵污染的室內(nèi)，把樣品弄碎后平鋪在干凈的牛皮紙上，攤成薄薄的一層，并且經(jīng)常翻動(dòng)，加速干燥。切忌陽(yáng)光直接曝曬或烘烤。在土樣稍干后，要將大土塊捏碎(尤其是粘性土壤)，以免結(jié)成硬塊后難以磨細(xì)。樣品風(fēng)干后，應(yīng)揀出枯枝落葉、植物根、殘茬、蟲(chóng)體以及土壤中的鐵錳結(jié)核、石灰結(jié)核或石子等，若石子過(guò)多，將其揀出并稱(chēng)重，記下所占的百分?jǐn)?shù)。
2 磨細(xì)、過(guò)篩和保存
取風(fēng)干土樣100—200g，放在牛皮紙上，用木塊碾碎，使其全部通過(guò)60號(hào)篩(孔徑0.25mm)，留在篩上的土塊再倒在牛皮紙上重新碾磨。如此反復(fù)多次，直到全部通過(guò)為止。不得拋棄或遺漏，但石礫切勿壓碎。篩子上的石礫應(yīng)揀出稱(chēng)重并保存，以備石礫稱(chēng)重計(jì)算之用。同時(shí)將過(guò)篩的土樣稱(chēng)重，以計(jì)算石礫重量百分?jǐn)?shù)，然后將過(guò)篩后的土壤樣品充分混合均勻后盛于廣口瓶中。
樣品裝入廣口瓶后，應(yīng)貼上標(biāo)簽，并注明其樣號(hào)、土類(lèi)名稱(chēng)、采樣地點(diǎn)、采樣深度、采樣日期、篩孔徑、采集人等。一般樣品在廣口瓶?jī)?nèi)可保存半年至一年。瓶?jī)?nèi)的樣品應(yīng)保存在樣品架上，盡量避免日光、高溫、潮濕或酸堿氣體等的影響，否則影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。
二 土壤全氮量的測(cè)定(重鉻酸鉀—硫酸消化法)
方法原理
土壤與濃硫酸及還原性催化劑共同加熱，使有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成氨，并與硫酸結(jié)合成硫酸銨；無(wú)機(jī)的銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化成硫酸銨；極微量的硝態(tài)氮在加熱過(guò)程中逸出損失；有機(jī)質(zhì)氧化成CO2。樣品消化后，再用濃堿蒸餾，使硫酸銨轉(zhuǎn)化成氨逸出，并被硼酸所吸收，最后用標(biāo)準(zhǔn)酸滴定。主要反應(yīng)可用下列方程式表示：
NH2?CH2CO?NH-CH2COOH+H2SO4=2NH2-CH2COOH+SO2+〔O〕
NH2-CH2COOH+3H2SO4=NH3+2CO2↑+3SO2↑+4H2O
2NH2-CH2COOH+2K2Cr2O7+9H2SO4=(NH4)2SO4+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+4CO2↑+10H2O
(NH4)2SO4＋2NaOH=Na2SO4+2H2O+2NH3↑
NH3+H3BO3=H3BO3?NH3
H3BO3?NH3+HCl=H3BO3+NH4Cl
操作步驟
1.在分析天平上稱(chēng)取通過(guò)60號(hào)篩(孔徑為0.25mm)的風(fēng)干土壤樣品0.5—1g(精確到0.001g)，然后放入150ml開(kāi)氏瓶中。
2.加濃硫酸(H2SO4)5ml，并在瓶口加一只彎頸小漏斗，然后放在調(diào)溫電爐上高溫消煮15分鐘左右，使硫酸大量冒煙，當(dāng)看不到黑色碳粒存在時(shí)即可(如果有機(jī)質(zhì)含量超過(guò)5%時(shí)，應(yīng)加1—2g焦硫酸鉀，以提高溫度加強(qiáng)硫酸的氧化能力)。
3.待冷卻后，加5ml飽和重鉻酸鉀溶液，在電爐上微沸5分鐘，這時(shí)切勿使硫酸發(fā)煙。
4.消化結(jié)束后，在開(kāi)氏瓶中加蒸餾水或不含氮的自來(lái)水70ml，搖勻后接在蒸餾裝置上，再用筒形漏斗通過(guò)Y形管緩緩加入40%氫氧化鈉(NaOH)25ml。
5.將一三角瓶接在冷凝管的下端，并使冷凝管浸在三角瓶的液面下，三角瓶?jī)?nèi)盛有25ml 2%硼酸吸收液和定氮混合指示劑1滴。
6.將螺絲夾打開(kāi)(蒸汽發(fā)生器內(nèi)的水要預(yù)先加熱至沸)，通入蒸汽，并打開(kāi)電爐和通自來(lái)水冷凝。
7.蒸餾20分鐘后，檢查蒸餾是否完全。檢查方法：取出三角瓶，在冷凝管下端取1滴蒸出液于白色瓷板上，加納氏試劑1滴，如無(wú)黃色出現(xiàn)，即表示蒸餾完全，否則應(yīng)繼續(xù)蒸餾，直到蒸餾完全為止(或用紅色石蕊試紙檢驗(yàn))。
8.蒸餾完全后，降低三角瓶的位置，使冷凝管的下端離開(kāi)液面，用少量蒸餾水沖洗冷凝的管的下端(洗入三角瓶中)，然后用0.02mol/L鹽酸(HCl)標(biāo)準(zhǔn)液滴定，溶液由藍(lán)色變?yōu)榫萍t色時(shí)即為終點(diǎn)。記下消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的毫升數(shù)。
測(cè)定時(shí)同時(shí)要做空白試驗(yàn)，除不加試樣外，其它操作相同。
結(jié)果計(jì)算
N%=[ (V-V0)×N×0.014]／樣品重×100
式中：
V—滴定時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的毫升數(shù)；
V0—滴定空白時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的毫升數(shù)；
N—標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的摩爾濃度；
0.014—氮原子的毫摩爾質(zhì)量g/mmol；
100—換算成百分?jǐn)?shù)。
注意事項(xiàng)
1.在使用蒸餾裝置前，要先空蒸5分鐘左右，把蒸汽發(fā)生器及蒸餾系統(tǒng)中可能存在的含氮雜質(zhì)去除干凈，并用納氏試劑檢查。
2.樣品經(jīng)濃硫酸消煮后須充分冷卻，然后再加飽和重鉻酸鉀溶液，否則作用非常激烈，易使樣品濺出。加入重鉻酸鉀后，如果溶液出現(xiàn)綠色，或消化1—2分鐘后即變綠色，這說(shuō)明重鉻酸鉀量不足，在這種情況下，可補(bǔ)加1g固體重鉻酸鉀(K2Cr2O7)，然后繼續(xù)消化。
3.若蒸餾產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，可再補(bǔ)加硼酸吸收液，仍可繼續(xù)蒸餾。
4.在蒸餾過(guò)程中必須冷凝充分，否則會(huì)使吸收液發(fā)熱，使氨因受熱而揮發(fā)，影響測(cè)定結(jié)果。
5.蒸餾時(shí)不要使開(kāi)氏瓶?jī)?nèi)溫度太低，使蒸氣充足，否則易出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象。另外，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)要先取下三角瓶，然后停止加熱，或降低三角瓶使冷凝管下端離開(kāi)液面。
儀器、試劑
1.主要儀器：
開(kāi)氏瓶(150ml)、彎頸小漏斗、分析天平、電爐、普通定氮蒸餾裝置。
2.試劑：
(1) 濃硫酸(化學(xué)純，比重1.84)。
(2)飽和重鉻酸鉀溶液。稱(chēng)取200g(化學(xué)純)重鉻酸鉀溶于1000ml熱蒸餾水中。
(3)40%氫氧化鈉(NaOH)溶液。稱(chēng)取工業(yè)用氫氧化鈉(NaOH)400g，加水溶解不斷攪拌，再稀釋定容至1000ml貯于塑料瓶中。
(4)2%硼酸溶液。稱(chēng)取20g硼酸加入熱蒸餾水(60℃)溶解，冷卻后稀釋定容至1000ml，最后用稀鹽酸(HCl)或稀氫氧化鈉(NaOH)調(diào)節(jié)pH至4.5(定氮混合指示劑顯葡萄酒紅色)。
(5)定氮混合指示劑。稱(chēng)取0.1g甲基紅和0.5g溴甲酚綠指示劑放入瑪瑙研缽中，加入100ml95%酒精研磨溶解，此液應(yīng)用稀鹽酸(HCl)或氫氧化鈉(NaOH)調(diào)節(jié)pH至4.5。
(6)0.02mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液。取濃鹽酸(HCl)(比重1.19)1.67ml，用蒸餾水稀釋定容至1000ml，然后用標(biāo)準(zhǔn)堿液或硼砂標(biāo)定。
(7)鈉氏試劑(定性檢查用)。稱(chēng)氫氧化鉀(KOH)134g溶于460ml蒸餾水中；稱(chēng)取碘化鉀(KI)20g溶于50ml蒸餾水中，加碘化汞(HgI)使溶液至飽和狀態(tài)(大約32g左右)。然后將以上兩種溶液混合即成。
方法非常多，從傳統(tǒng)廉價(jià)費(fèi)時(shí)，到高科技高費(fèi)用快捷，土壤顆粒分析技術(shù)經(jīng)歷了一個(gè)較長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程。
1.尺量法：該分析方法分析粒徑范圍為大于32mm的樣品，是分析大粒徑泥沙的一種常用方法。
2.篩分法：分析粒徑范圍為0.062-32mm .篩析法設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，測(cè)量結(jié)果較為直觀(guān)。其缺點(diǎn)是影響因素復(fù)雜，成果的不確定因素較多。現(xiàn)在許多高校土壤實(shí)驗(yàn)室還在用此法。
3.粒徑計(jì)法：分析粒徑范圍為0.062一0.5mm，粒徑計(jì)法是以沉降法為原理的分析方法.該方法的缺點(diǎn)是分析成果粒徑偏粗。
4.吸管法：分析粒徑范圍為0. 062-0.25mm .濃度0.1-1.0%。沙重1.0-10g，該方法是目前被專(zhuān)家廣泛認(rèn)可的分析細(xì)泥沙的準(zhǔn)確方法.但操作分析有一定難度。大批量生產(chǎn)，分析速度太慢，難已適應(yīng)現(xiàn)在的工作發(fā)展需要。
5.消光法:消光法顆粒分析已成為當(dāng)前河流中應(yīng)用的主要分析方法，其代表分析儀器有UDY-1光電顆粒分析儀、NSY-I、NSY-II型光電顆粒分析儀、IDLY一95型光電顆粒分析儀。消光法的優(yōu)點(diǎn)是.在測(cè)試中無(wú)須采樣。泥沙自由沉降無(wú)干擾現(xiàn)象。試樣濃度低，所需分析沙樣少，測(cè)量時(shí)間短，分析效率高.測(cè)量結(jié)果易用于計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)處理。并寫(xiě)進(jìn)了新的《河流泥沙顆粒分析規(guī)程》中，但該方法也存在一些不足的地方。儀器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，維修維護(hù)具有一定的難度。要求分析人員必須熟悉本測(cè)區(qū)粒徑組成及物理變化特性，正確使用儀器。
6.未來(lái)展望：以馬爾文為代表的新一帶激光粒度分析儀MASTEN SIZER2000(簡(jiǎn)稱(chēng)MS2000)，自1998年問(wèn)世了，現(xiàn)在正在完善和廣泛使用中。
總之，方法還是多的，各有優(yōu)缺點(diǎn)，你可根據(jù)自己的情況選擇。有的是教學(xué)需要，有的是研究需要，有的是工程需要，這幾種情況對(duì)精度要求各不相同。
過(guò)篩子
晶粒度及分布的測(cè)定方式
粒度分布的測(cè)定方法詳解 粒度分布是衡量粉體樣品中不同粒徑顆粒占比的關(guān)鍵指標(biāo)，常用于土壤、化工品等領(lǐng)域。本文將介紹三種主要的測(cè)定方法：顯微鏡法、篩分法和光散射法。首先，顯微鏡法通過(guò)目鏡測(cè)微尺標(biāo)定，觀(guān)察并計(jì)數(shù)不同倍數(shù)顯微鏡下的顆粒，確保無(wú)凝聚現(xiàn)象且計(jì)算特定粒徑的占比。手動(dòng)篩分法適用于較大...
土壤樣品理化性質(zhì)
圖3-2 樣品采集過(guò)程 表3-1 土壤粒徑組成 單位：％ 按照三種土樣的粒徑組成，并結(jié)合塑性指數(shù)，根據(jù) 《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021—2001）確定試驗(yàn)用三種土樣分別為粉土、細(xì)砂和粗砂。用量瓶法測(cè)得土樣密度，其中粉土密度為2.72g\/cm3，細(xì)砂密度為2.64g\/cm3，粗砂密度為2.65g\/cm3。（二）土壤...
土壤粒徑分布的作用
土壤粒徑分布是最基本的土壤物理性質(zhì)之一，它強(qiáng)烈地影響著水力熱力性質(zhì)等重要的土壤物理特性。土壤粒徑分布的測(cè)定方法相對(duì)簡(jiǎn)單便捷，精度也較高，而且在常規(guī)的土壤調(diào)查資料中也有詳細(xì)程度不一的粒徑分析數(shù)據(jù)。而土壤水分特征曲線(xiàn)和（非）飽和水力傳導(dǎo)率、土壤熱導(dǎo)率、土壤熱容量等土壤水力、熱力性質(zhì)的直接...
粘土粒度分析的意義是什么?
粘土粒度分析是一種測(cè)定土壤粒徑組成的方法，它可以幫助我們了解土壤的結(jié)構(gòu)特征，從而更好地評(píng)估土壤的肥力、適宜性和可利用性。
核子密度儀核子儀檢測(cè)法與其它密度濕度檢測(cè)方法
核子密度儀檢測(cè)法是一種高效且無(wú)損的土壤、石頭等材料密度和濕度檢測(cè)手段，適用于各種粒徑和結(jié)構(gòu)。ASTM國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)D2922-04和D2950、C1040明確規(guī)定，核子法在測(cè)定土壤、巖石、瀝青混凝土和混凝土密度方面具有極高的準(zhǔn)確性，目前尚無(wú)其他檢測(cè)方法能與其媲美。對(duì)于特殊材料，如化學(xué)成分顯著不同于常規(guī)材料的情況...
土壤密度和土壤容重的區(qū)別
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如何用粒度儀測(cè)試東西的大小
懸浮在溶液中的顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)，造成散射光光強(qiáng)的波動(dòng)。 分析光強(qiáng)的波動(dòng)得到顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)速度，再通過(guò)斯托克斯-愛(ài)因斯坦方程得到顆粒的粒度。1. 提取數(shù)據(jù)首先測(cè)量程序提供的報(bào)告經(jīng)常不符合我們的要求，需要重新處理一下數(shù)據(jù)。所以第一步就是要提取測(cè)量原始數(shù)據(jù)。激光粒度儀的原始數(shù)據(jù)是不同粒徑范圍對(duì)應(yīng)的體...
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土的粒徑級(jí)配曲線(xiàn)用于描述土壤中不同粒徑顆粒的分布情況。繪制土的粒徑級(jí)配曲線(xiàn)可按照以下步驟進(jìn)行：收集土樣品：選擇要研究的土壤樣品，并收集足夠數(shù)量的土樣。預(yù)處理土樣：將收集到的土樣進(jìn)行干燥處理，以去除水分。篩分：將干燥的土樣按照一系列標(biāo)準(zhǔn)篩子的孔徑大小進(jìn)行篩分，通常會(huì)選擇一系列粒徑范圍...
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土壤的顆粒表面特征
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