1 适用范围
本标准规定了测定土壤粒度的吸液管法和比重计法。
本标准适用于土壤粒度的测定。
2 规范性引用文件
本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。
GB/T 6003.1 试验筛技术要求和试验 第 1 部分:金属丝编织网试验筛
GB/T 6005 试验筛、金属丝编织网、穿孔板和电成型薄板 筛孔的基本尺寸
HJ 613 土壤 干物质和水分的测定 重量法
HJ/T 166土壤环境监测技术规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
土壤粒度soil particle size distribution
又称土壤颗粒组成或机械组成,是指土壤中不同粒径矿物质颗粒的组合比例,以各级颗粒所占质量百分数表示。
3.2
斯托克斯定律 Stokes’s Law
不同粒径的颗粒在重力作用下,其下降速度与球体(土粒)的半径平方(r2)成正比,与分散介质的黏滞系数成反比。
4 方法原理
将通过 2 mm 筛孔的风干土样制成悬浊液。粒径大于 0.063 mm 的颗粒由一定孔径的筛子筛分;小于0.063 mm 的颗粒依据斯托克斯定律,采用吸液管法或者比重计法测定。根据各级颗粒质量计算其百分含量,并在半对数纸上绘制土壤粒径累积分布曲线(见图 3),从而确定土壤粒度。
5 干扰和消除
5.1有机质和盐类(尤其是像石膏等难溶性盐类)会产生絮凝,影响样品测定,可加入分散剂消除影响。
5.2 氧化铁和碳酸盐(尤其是碳酸钙、碳酸镁)会干扰土粒分散,影响测定,可加入连二亚硫酸钠及乙酸钠去除氧化铁的干扰,用过量盐酸溶液去除碳酸盐的干扰。
6 试剂和材料
除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂,实验用水为新制备的蒸馏水 或去离子水。
6.1 过氧化氢:w(H2O2)=30%。
6.2 盐酸:ρ(HCl)=1.18 g/ml。
6.3 冰乙酸(CH3COOH)。
6.4 消泡剂:2-辛醇[CH35CHCH3]、乙醇(CH3CH2OH)。
6.5 六偏磷酸钠[6]。
6.6 无水碳酸钠(Na2CO3)。
6.7 草酸钠(Na2C2O4)。
6.8 氢氧化钠(NaOH)。
6.9 氯化钙(CaCl2)。
6.10 连二亚硫酸钠(Na2S2O4)。
6.11 乙酸钠(CH3COONa)。
6.12 盐酸溶液:c(HCl)=1 mol/L。
取 85 ml 盐酸(6.2),用水稀释至 1000 ml。
6.13 盐酸溶液:1+3。
6.14 草酸钠溶液:c(1/2Na2C2O4)=0.5 mol/L。
称取 33.5 g 草酸钠(6.7),加入 700 ml 水,加热溶解,冷却后用水稀释至 1000 ml。
6.15 氢氧化钠溶液:c(NaOH)=0.5 mol/L。
称取 20 g 氢氧化钠(6.8)溶于适量水中,用水稀释至 1000 ml。
6.16 分散剂溶液。
称取 33 g 六偏磷酸钠(6.5)和 7 g 无水碳酸钠(6.6),溶于适量水中,用水稀释至 1000 ml。
贮存于棕色瓶中,有效期为 1 个月。
该分散剂溶液pH 值约为 9.8,适用于大多数土壤。对加入该溶液后仍产生凝聚的土壤, 根据其 pH 加入不同的分散剂:中性土壤加 25.00 ml 草酸钠溶液(6.14),酸性土壤加 25.00 ml氢氧化钠溶液(6.15)。
6.17 氯化钙溶液:c(CaCl2)=1 mol/L。
称取 111 g 氯化钙(6.9)溶于适量水中,用水稀释至 1000 ml。
6.18 连二亚硫酸钠溶液:ρ(Na2S2O4)=40 g/L。
称取 40 g 连二亚硫酸钠(6.10)溶于适量水中,用水稀释至 1000 ml。
6.19 乙酸钠溶液:c(CH3COONa)=0.3 mol/L。
称取 24.62 g 乙酸钠(6.11)溶于适量水中,用水稀释至 1000 ml。
7 仪器和设备
7.1吸液管(见图 1):容积为 25 ml,需与球阀或等效装置(7.15)配套使用。
图 1 吸液管
新购置的吸液管在使用前要对其容积进行准确测量。
测量方法:彻底清洗和干燥吸液管,吸水使其充满。将吸液管中的水放至已知质量的称量瓶(7.12)中,称重(精确到 0.0001 g)。根据水的质量(mc),计算吸液管容积(Vc)。上述操作重复三次,取平均值,精确到 0.05 ml。吸液管容积按公式(1)计算: