专业: 农业资源与环境 姓名: 李佳怡
实验报告
学号: 3130100246 日期: 2015.5.13 地点: 环资学院255
课程名称: 土壤学实验 指导老师: 谢晓梅 成绩:__________________ 实验名称: 土壤机械分析(比重计法) 同组学生姓名: 金璐 一、实验目的和要求 二、实验内容和原理 三、实验材料与方法 四、实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析 七、讨论、心得 八、参考文献
一、实验目的和要求
1、了解土壤颗粒组成状况在农业生产上的重要意义。
2、掌握土壤质地的分析方法,根据实验所得数据来确定样品土壤质地,为之后分析土壤的其它理化性质提供可参考的数据。
装 订 二、实验内容和原理
1、实验内容:
利用比重计法测出土壤中不同粒级大小的各级的量,进而分析土壤质地。 2、实验原理:
①根据土壤颗粒的大小和性质,人为地划分若干等级,称为土壤粒级。土壤质地分类就是根据土壤中各种颗粒的质量分数组成,把土壤划分为若干类别。对于土壤质地的分类和划分标准,主要有国际制、美国农业部、卡钦斯基土壤质地分类等,本次试验采用国际制。
②土壤质地是指土壤中各种大小颗粒的相对含量,可以反映土壤黏结程度,对土壤蓄水、导水、保肥保温等方面有决定性作用。
土壤机械分析就是把土粒按其粒径大小分为若干级,并求出各级的量,从而求出土壤的机械组成。本实验采用比重法。
③比重法原理(实验土粒≤1mm):对于粒径大于0.25mm的土粒用筛一级一级筛分,粒径小于0.25mm的土粒采用静水沉淀法加以测定分级。根据斯托克斯定律,球体微粒在悬液中自由沉降时,直径越大的下降速度越快。把不同直径的土壤颗粒看做球体,在不同时间,利用比重计测定土壤悬液的比重。比重计读数就是每升悬液所含土粒重量,再根据斯托克斯定律求出这部分土粒半径。
线 三、实验材料与方法
实验材料:特种土壤比重计、研钵、橡头玻棒、温度计、带孔搅拌棒、1000mL沉降筒、洗瓶 Na2C2O4溶液(0.25mol/L)
实验方法:将粒径较细的土粒充分分散,让其在一定容积的水中自由沉降,在不同时间,利用比重计测定土壤悬液的比重。再根据斯托克斯定律求出这部分土粒半径。
四、实验步骤
1、制备悬液
①称取通过18目筛的风干土样50g于瓷研钵中; ②加入20ml分散剂(Na2C2O4溶液),调成糊状; ③用橡头玻棒研磨30min,加入剩余20mL分散剂;
④将研钵中的土粒转移至1000mL沉降筒,并用装有去离子水的洗瓶将研钵和橡头玻棒上的残留土壤洗入沉降筒;
⑤用去离子水将沉降筒定容至1000mL。 2、悬液比重测定
①用带孔搅拌棒在沉降筒内上下搅拌约1min(约30次),使悬液均匀分散。
②(<0.02mm)搅拌结束后马上开始计时,5min前几秒放入土壤比重计并读数,同时读温度计读数,记录;
③(<0.002mm)按照之前的方法继续上下搅拌约1min,在5h后放入比重计并读数,同时读取温度计读数,记录。
五、实验数据记录和处理
1、数据记录
烘干土质量 m=50.03g 分散剂体积V=40.0mL 5min <0.02mm 比重计读数 29.5g/L t1=26.9℃ 5h <0.002mm 比重计读数 14.0g/L t2=25.9℃ 2、数据处理
①分散剂校正值/(g/L)=加入分散剂的体积/mL*分散剂浓度/(mol/L)*分散剂的摩尔质量*10-3 =40.0*0.25*134*10-3=1.34 ②<0.02mm各级颗粒的质量分数:
质量分数/%=(比重计读数+比重计刻度弯面校正值+温度校正值-分散剂校正值)/烘干土重(g)*100% =(29.5+0+(26.9-20)*0.3-1.34)/50.03*100% =60.42%
②<0.002mm各级颗粒的质量分数:
质量分数/%=(比重计读数+比重计刻度弯面校正值+温度校正值-分散剂校正值)/烘干土重(g)*100 =(14.0+0+(25.9-20)*0.3-1.34)/50.03*100% =28.84%
土壤质地分析表
粒径(mm) 0.02—1(砂粒) 0.002—0.02(粉粒) <0.002(黏粒) 含量 1-60.42%=39.58% 60.42-28.84=31.58% 28.84% 六、实验结果与分析
根据实验结果,土壤中砂粒含量为39.58%,粉粒含量为31.58%,黏粒含量为28.84%,对照书本P.48国际制土壤质地分类标准,判断土壤为壤质黏土。
七、讨论、心得
1、误差分析
①在转移土壤悬液时,会损失一部分的土壤,导致土壤样品质量不准备;
②由于是第一次使用带孔搅拌棒,操作不够熟练,可能并没有完全将土壤悬液充分搅拌; ③在对比重计、温度读数时,由于肉眼读数,会因为视线不够水平等带来读数误差。
2、分散剂的作用:将土壤中的有机物等会影响质地分析的物质从土粒中分散出来溶进水里,提高实验准确度。
注:①对于有机质含量较高的土壤样品,再加入分散剂前应用6%过氧化氢溶液反复处理,氧化去除有机质,最后加热去除残余过氧化氢。
②如土壤样品中含有较多的可溶性盐和碳酸钙、镁应先用0.2mol/LHCl反复淋洗,直至无钙离子反应为止。再用蒸馏水反复淋洗,直至无氯离子为止。需要计算盐酸的洗失量。
③用带孔搅拌棒搅拌沉降筒中的悬液时,动作要平稳,速度要均匀,向下要触及沉降筒底部,使土粒全部悬浮;向上不能露出液面,一般距离液面3~5cm,否则会使空气压入悬液,影响土粒开始时沉降的速度。
④比重计插入悬液时,应轻轻放入沉降筒中部,并略微扶住比重计的玻杆,使之不至上下左右晃,直至基本稳定的悬浮在悬液中为止。 2、实验心得
本次实验主要学会了土壤比重计的使用,并且掌握了土壤质地分析的比重计法,这为以后更多的专业实