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        產(chǎn)品名稱:土壤顆粒分析吸管

        訪問次數(shù):4991

        產(chǎn)品報價:28500

        產(chǎn)品特點:土壤顆粒分析吸管由上海書培實驗設(shè)備有限公司生產(chǎn)提供

        ,產(chǎn)品為土壤顆粒組成(粒徑分布)比重計法測定裝置土壤分析垂詢

        FX-1土壤顆粒分析吸管的詳細資料:

        土壤顆粒分析吸管由上海書培實驗設(shè)備有限公司生產(chǎn)提供

        ,產(chǎn)品為土壤顆粒組成(粒徑分布)比重計法測定裝置土壤分析垂詢

         

        土壤顆粒分析(吸管法)測定裝置使用說明書

        型號:FX-1 編號:P880780

        土壤基質(zhì)中含有不同數(shù)量的各級土粒

        ,完善的表達方式是用粒徑分布曲線
        ,一般用對數(shù)坐標
        。曲線的橫坐標為粒徑 d(mm)
        ,縱坐標為單位質(zhì)量土樣小于某一粒級土粒含量的累積百分數(shù)
        ,如以粘土、粉砂壤土和砂壤土為例
        ,圖示:

        、分析原理

              粒徑分析目前zui為常用的方法為吸管法和比重計法。吸管法操作雖然繁瑣

        ,但精確度較高
        ,計算也比較簡單
        。無論是采用吸管法還是比重計法,土粒的粒徑分析大致分為分散
        、篩分和沉降三個步驟

        1、土粒的分散

              田間或自然土壤

        ,除風(fēng)砂土和堿土外
        ,絕大部分或全部都是相互團聚成粒徑不同的團粒,微團粒是粘粒直接凝聚而成
        ,粗團粒則主要由腐殖質(zhì)和某些情況下土壤的石灰物質(zhì)
        、游離鐵的作用膠結(jié)而成。在中性土壤中主要是交換性 Ca2+起作用
        ,在酸性土壤中還有交換性 Al3+的作用
        ,土壤溶液中鹽類溶質(zhì)濃度高也促使粘粒團聚。因此傳統(tǒng)的分散處理包括用 H2O2-HCl 處理和添加含 Na+的化合物作為分散劑
        。H2O2的作用是為了破壞有機質(zhì)
        ,稀 HCl 的作用是為了溶解游離的 CaCO3和其他膠結(jié)劑,并用 H +代換有凝聚作用的 Ca2+
        、Al3+ 等離子和淋洗土壤溶液中的溶質(zhì)
        。交換性 H +也有凝聚作用,必須用分散粘粒的 Na+代換之
        ,所用 Na+的數(shù)量不能過多
        ,不能超過土壤的交換量。

              凡此種種

        ,不僅手續(xù)繁雜費時
        ,且在稀 HCl 淋洗中,也可能淋出一部分粘粒的組分
        ,如無定形的二三氧化物和水合氧化硅等
        。因此需要收集稀 HCl 淋洗液進行化學(xué)分析測定。更重要的是腐殖質(zhì)和碳酸鹽也是土壤固相的一部分
        ,若去除它們則與田間情況不*
        。因此近年來常對供分析的土樣直接投入可固定 Ca2+、 Al3+離子的 Na 鹽
        ,通常是酸性土壤加氫氧化鈉
        ,中性土壤加草酸鈉,堿性土壤加六偏磷酸鈉
        。然后用各種機械的方法進行攪拌
        ,使其分散*。常用的方法是煮沸法,也有用震蕩法或高于大氣壓的氣流激蕩的方法

        2

        、粗土粒的篩分

              粒徑大于 0.6mm 的粗土粒,用孔徑粗細不同的篩

        ,相繼篩分經(jīng)分散處理的土樣懸液
        ,可得到不同粒徑的土粒數(shù)量。根據(jù)標準篩的情況
        ,篩孔>o.6mm 允許 5%的篩孔偏離規(guī)定值
        ,篩孔孔徑在 O.6mm~0.125mm 之間為 7.5%,篩孔孔徑<O.125mm 則可高達 10%
        。所以,常規(guī)粒徑分析應(yīng)該只對>0.25mm 的土粒進行篩分
        ,但由于>0.1mm 的土壤顆粒在水中沉降速度太快
        ,用吸管吸取懸液常常得不到較好的結(jié)果,因此篩分范圍可放寬到 0.1mm
        ,即對>0.1mm 的土粒進行篩分

        3、細土粒的沉降分離

              無法篩分的細土粒(<0.1mm=依據(jù)司篤克斯(G.G.Stokes)定律

        ,按土粒在水中沉降的快慢區(qū)分不同粒 2 徑的土粒
        。顆粒在真空中沉降不受任何阻力,只是受重力作用而呈現(xiàn)自由落體運動
        。在水中沉降除重力作用外
        ,還受與重力作用方向相反的摩擦力作用。摩擦力 Fr 應(yīng)等于:

        Fr=6πηrυ

              式中:η-水的粘滯度(g/cm·s)

        ;r-顆粒半徑(cm)
        ;υ-顆粒沉降速度(cm/s)

              顆粒開始沉降,沉降速度隨時間增大

        ,摩擦力 Fr 也隨之增加
        ,當(dāng)顆粒所受摩擦力與所受重力在數(shù)量上相等時,這時沉降速度不再增加
        ,顆粒以均速(沉降速度)沉降
        ,這時的沉降速度稱為終端速度。顆粒所受重力 Fg 可由下式計算:

        Fg=4/3 πr 3 (ρs-ρf)g

        式中:4/3 πr 3 是球體顆粒的體積

        ;ρs為顆粒密度(g/cm3 )
        ;ρf為流體(水)的密度(cm/s3 ) g 為重力加速度(981cm/s2 )。

        當(dāng) Fr=Fg 時可得:

        υt=d 2 (ρs-ρf)g / 1800η

        式中:υt為終端速度

        ;d 為穎粒直徑(mm)

        假定沉降速度幾乎在終端過程一開始就立即達到

        ,則可計算一定直徑顆粒沉降到深度 L(cm)所需時間 (s):

        t=1800Lη / d 2 (ρs-ρf)g

        利用沉降法進行顆粒分析,應(yīng)注意以下幾點假設(shè):

        (1) 顆粒是堅固的球體且表面光滑;

        (2) 所有顆粒密度相同

        (3) 顆粒直徑應(yīng)大到不受流體(水)布朗運動的影響

        (4) 供沉降分析的懸液必須稀釋到顆粒沉降互不干擾,即每一個顆粒的沉降都不受相鄰顆粒影響

        (5) 環(huán)繞顆粒的流體(水)保持層流運動

        ,沒有顆粒的過快沉降引起流體的紊流運動。

              以上幾點:除(3)

        、(4)可以大致滿足外
        ,(5)很難*保證,(1)
        、(2)兩條根本無法滿足
        。細土粒不是球形的(大多為扁平狀),表面也不光滑
        ,其密度也不相同
        ,只有大多數(shù)硅酸鹽的密度在 2.6~2.7 之間,其他重礦物和氧化鐵的密度可達到 5.0g/cm3或更高
        ,所以粒徑分析只能給出近似的結(jié)果

              具體測定各級細土粒的方法,可根據(jù)司篤克斯定律

        ,按以上公式計算某一粒徑的土粒沉降到深度 L(L 一般取 10cm)所需的時間
        。在測定前用特制的攪拌棒均勻地攪拌顆粒懸液(見測定步驟),在沉降一開始記時
        ,按以上公式計算的沉降時間用移液管在深度 L 處緩緩吸取一定容量的懸液
        ,烘干稱重,由此可計算小于某一相應(yīng)粒徑土粒的累積量
        。兩次測定的累積量相減可得某一粒徑范圍的土粒量

        二、試劑配置

        1

        、氫氧化鈉溶液[c(NaOH)=0.5mol·L -1]:20g 氫氧化鈉(NaOH
        ,化學(xué)純)溶于水,稀釋至 1L(用于酸性土壤)

        2

        、草酸鈉溶液[c(0.5Na2C2O4)=0.5mol·L -1]:35.5g 草酸鈉(Na2C2O4,化學(xué)純)溶于水
        ,稀釋至 1L(用于中性土壤)

        3、六偏磷酸鈉溶液{c[1/6 (NaPO3)6]=0.5 mol·L -1}:51g 六偏磷酸鈉[(NaPO3)6

        ,化學(xué)純]溶于水
        ,稀釋至 lL(用于堿性土壤)

        4、鹽酸溶液[c(HCl)=o.2mol·L -1]:16.6mL 濃鹽酸稀釋至 1L

        5

        、鹽酸溶液[c(HCl)=o.05mol·L -1]:4.2mL 濃鹽酸稀釋至 1L;

        6

        、鹽酸溶液[φ(HCl)=10%]:10mL 濃鹽酸稀釋至 100mL

        7、過氧化氫溶液[ω(H202)=6%]:200mL 過氧化氫[ω(H202)=30%]稀釋至 1L

        8

        、氫氧化銨溶液[φ(NH40H)=10%]:10mL 氨水稀釋至 100mL;

        9

        、硝酸溶液[φ(HN03)=10%]:10mL 硝酸(HN03,ρ=1.42g·cm -3)稀釋至 100mL

        10、乙酸溶液[φ(CH3COOH)=10%]:10mL 冰乙酸稀釋至 100mL

        11

        、草酸銨溶液{ρ[(NH4)2C2O4]=40g·L -1}:4g 草酸銨[(NH4)2C2O4,化學(xué)純]溶于水稀釋至 lOOmL

        12、硝酸銀溶液[ρ(AgN03)=50g·L -1]:5g 硝酸銀(AgN03

        ,化學(xué)純)溶于水稀釋至 100mL

        13、異戊醇[(CH3)2CHCH2CH2OH

        ,化學(xué)純]

        14、濃硫酸(工業(yè)用)(H2S04

        ,ρ≈1.84g·L -1)

        三、儀器結(jié)構(gòu)

        該測定裝置主要由吸管

        、吸管架
        、沉降筒(1000ml 量筒,直徑約 6cm
        ,高約 45cm)
        、分樣篩(2mm)、洗篩 (直徑約 6cm
        ,篩網(wǎng)孔徑 0.2mm)
        、兩通活塞、小漏斗
        、攪拌棒
        、橡皮頭玻棒、真空泵等組成。

        、測定步驟

        1

        、樣品處理

        (1) 大于 2mm 石礫的處理:稱取一定量原始土樣 3 份,將大于 2mm 石礫按不同粒級(見附表

        ,不同分級制有不同分法)分開
        ,分別放入蒸餾水煮沸若干次,直至石礫上的附著物*去凈
        。將石礫移至稱量瓶中
        ,放入烘箱烘干稱重。

        (2) 吸濕含水率的測定:稱取 6 份(如作脫鈣處理

        ,需稱取 7 份)過 2mm 篩的定量風(fēng)干土樣(根據(jù)測定前對土樣質(zhì)地的估計
        ,通常粘土用 10.00g,其他質(zhì)地 20.00g 或更多)
        ,其中 3 份放人 105℃~110℃的烘箱烘至恒重(至少 6h 以上)
        ,計算土樣吸濕含水率。

        (3) 去除有機質(zhì):對有機質(zhì)含量較高的土樣

        ,分散前應(yīng)去除有機質(zhì)
        。將 4 份風(fēng)干土樣(如不作脫鈣處理則為 3 份)分別放人 250mL 的高型燒杯中,加少量蒸餾水使土樣濕潤
        。然后加入過氧化氫(試劑 7)20mL
        ,用玻璃棒攪拌,使有機質(zhì)充分與 H202接觸反應(yīng)
        。反應(yīng)過程中會產(chǎn)生大量氣泡
        ,為防止樣品溢出可加異戊醇消泡。過量的 H202用加熱方法去除

        (4) 去除 CaCO3 :根據(jù)粒級分析的不同目的

        ,也可用 HCl 脫鈣。小心加入 c(HCl)=0.2 mol·L -1溶液于土樣中
        ,直到無氣泡發(fā)生
        。HCl 脫鈣過程中應(yīng)隨時除去樣品上面的清液,以保證鹽酸的濃度
        。如樣品碳酸鈣含量高
        ,可適當(dāng)加大 HCl 的濃度。

               經(jīng) c(HCl)=0.2 mol·L -1溶液處理的樣品

        ,需再用 c(HCl)=0.05 mol·L -1溶液淋洗 Ca2+
        。為縮短淋洗時間,每加入一定量 c(HCl)=0.05 mol·L -1稀溶液
        ,待濾干后再加入少量稀 HCl 繼續(xù)淋洗
        。取淋洗液 5mL 于小試管中
        ,滴入氫氧化銨溶液(試劑 8)中和,再加數(shù)滴乙酸溶液(試劑 10)成微酸性溶液
        ,加入幾滴草酸銨溶液(試劑 11)稍稍加熱
        。若有白色 CaC204沉淀,說明樣品中仍有 Ca2+存在
        ,需繼續(xù)加稀 HCl 淋洗
        ,直至沒有 CaC204沉淀為止。

              去掉 Ca2+的土樣

        ,還需用蒸餾水淋去多余的 HCl 和其他氯化物
        。為此,再取少量(5mL)淋洗液于小試管中
        ,加入硝酸溶液(試劑 9)數(shù)滴使濾液酸化
        ,再加入硝酸銀溶液(試劑 12)l 滴~2 滴,若有白色 AgCl 沉淀
        , 4 則需繼續(xù)淋洗
        ,直至無白色沉淀為止。

              用蒸餾水淋洗樣品

        ,隨電解質(zhì)的淋失
        ,土壤趨于分散,濾液漸趨混濁
        ,說明這時土樣中的 C1-含量已極微
        ,可立即停止淋洗,以免土壤膠體損失
        ,影響分析結(jié)果。

             取一份上述處理過的樣品于已知重量的容器(如燒杯)中

        ,先在電熱扳上加熱蒸干水分
        ,再放人烘箱,在 105℃~110℃下烘至恒重
        ,稱重計算 HCl 洗失量

        2、制備懸液

              將上述處理后的另 3 份樣品(如不需去除有機質(zhì)和 CaCO3

        ,直接用過 2mm 篩的定量風(fēng)干土樣)全部轉(zhuǎn)移到 500mL 三角瓶中
        ,根據(jù)土壤的酸堿度,每 10g 樣品
        ,酸性土壤可加 c(NaOH )=0.5 mol·L -1溶液 10mL
        ,中性土壤可加 c(0.5Na2C2O4)=0.5 mol·L -1溶液 10mL,堿性土壤可加 c[1/6 (NaPO3)6]=0.5 mol·L -1溶液 10mL
        。浸泡過夜
        ,然后加蒸餾水至 250mL
        ,蓋上小漏斗,將懸液在電熱板上煮沸
        ,在沸騰前應(yīng)經(jīng)常搖動三角瓶
        ,以防止土粒結(jié)底,保持沸騰 1h
        煮沸時特別要注意用異戊酵消泡
        ,以免溢出。

              分散好的樣品轉(zhuǎn)移到 1000mL 的沉降筒中

        。轉(zhuǎn)移前
        ,沉降筒上置一直徑 7~9cm 的漏斗,上面再放一直徑 6cm
        ,孔徑 0.2mm 標準篩
        ,將分散好的土樣全部過篩,并用橡皮頭玻璃棒輕輕地將土粒洗擦
        ,用蒸餾水沖洗標準篩
        ,全部樣品轉(zhuǎn)移后,將標準篩放入事先裝有適量蒸餾水的大燒杯中上下蕩滌
        ,確認小于 0.2mm 直徑的土壤顆粒全部轉(zhuǎn)移到沉降筒中
        。特別注意沖洗到沉降筒的水量不能超過 1000mL,然后加蒸餾水到沉陣筒中定容 1000mL 備用

              在小于 0.2mm 孔徑的土樣顆粒全部轉(zhuǎn)移到沉降筒后

        ,將洗篩上的土粒轉(zhuǎn)移到小燒杯中,傾去清水
        ,在電熱板上蒸干
        ,放入 105℃~110℃烘箱中烘至恒重;稱量計算 2mm~0.2mm 土粒含量

        3

        、細土粒的沉降分析

              測量實驗室當(dāng)時的水溫,按水溫計算 0.02mm

        、0.002mm 土粒沉降至 10cm 處所需的時問
        。用攪拌棒攪拌懸液 1min,攪拌懸液時上下速度要均勻
        ,一般速度為上下各 30 次
        。攪拌棒向下時一定要觸及沉降筒底部,使全部土粒都能懸浮
        。攪拌棒向上時
        ,有孔金屬片不能露出液面,一般至液面下 3~5cm 即可
        ,否則會使空氣壓入懸液
        ,致使懸液產(chǎn)生渦流
        ,影響土粒沉降規(guī)律。沉降時間以攪拌結(jié)束為起始時間

               用吸管吸取懸液操作

        ,事先應(yīng)反復(fù)練習(xí),以避免實際操作時的失誤

               吸取懸液的負壓氣源以-0.05MPa 為宜

        ,有各種穩(wěn)壓裝置,這里不再介紹
        ,zui簡單的方法是用洗耳球代替
        。吸液時,應(yīng)在吸取懸液前 20s 將吸管放入沉降筒規(guī)定的深度
        ,在吸液時間前 10s 接通氣源

              吸管中懸液全部移入 50mL 的小燒杯內(nèi),并用蒸餾水沖洗吸管壁

        ,使附著在吸管壁上的土粒全部沖入小燒杯內(nèi)
        ,然后將小燒杯內(nèi)的懸液在電熱板上蒸干(特別小心防止懸液濺出),再移至 105℃~110℃的烘箱內(nèi)烘至恒重
        ,稱量(感量 0.0001g)并計算各粒級的百分比

        4、分散劑空白測定

        吸取 10mL 分散劑

        ,放人沉降筒中
        ,定容至 1000mL,攪勻
        ,和樣品同樣吸取 25mL 于已知質(zhì)量的 50mL 燒杯中
        ,蒸干,烘至恒重

        、結(jié)果計算

        一般以烘干土為計算基礎(chǔ),但對有機質(zhì)

        、碳酸鹽較高的土壤,可用經(jīng)鹽酸
        、雙氧水處理過的烘干土為計算基礎(chǔ)
        ,其洗失量不包括在各級顆粒含量之內(nèi),另列一項供參考

        (1) 吸濕水%=(m1-m2)/m2 × 100

        (2) 洗失量%=(m2-m3)/m2 × 100

        (3) 3.2mm~0.2mm 顆粒含量%=m4 /m2 × 100

        (4) 0.02mm~0.002mm 顆粒含量%=(m5-m6)×ts /m2 × 100

        (5) <0.002 顆粒含量%=(m6-m7)×ts /m2 × 100

        (6) 0.2mm~0.02mm 顆粒含量%=100%一[(2)十(3)十(4)十(5)]%

        式中:m1 —— 風(fēng)干土質(zhì)量 g

        m2 —— 烘干土質(zhì)量 g

        m3 —— 經(jīng)鹽酸雙氧水處理后烘干土質(zhì)量 g 5

        m4 —— 2mm~O.2mm 顆粒質(zhì)量 g

        m5 —— <002mm 顆粒與分散劑質(zhì)量 g

        m6 —— <O.O02mm 顆粒與分散劑質(zhì)量 g

        m7 —— 分散劑質(zhì)量 g

        ts —— 分取倍數(shù) 1000/25 = 40

        測定允許誤差:吸管法允許平行誤差:粘粒級<1%

        ;粉砂粒級<2%。

        附表: 各種土壤粒級劃分方案

         

        注意:本圖中水銀壓力表已改用真空壓力表顯示調(diào)壓指示表已改裝直管式水銀壓力表顯示

        配 置 清 單

        1

        、 機械分析吸管架 1 套

        2

        、 吸管(易損件,多配備用) 2 支

        3

        、 真空泵 1 臺

        4、 水銀壓力表(已改用真空壓力表顯示) 1 套

        5

        、 調(diào)壓指示表(已裝直管式水銀壓力表) 1 套

        6

        、 緩沖瓶(5000ml,配橡皮塞) 1 只

        7、 真空瓶(2500ml,配橡皮塞) 1 只

        8

        、 保險瓶(2500ml,配橡皮塞) 1 只

        9

        、 洗氣瓶(500ml) 2 只

        10、兩通活塞(易損件,多配備用) 2 只

        11

        、洗篩(0.2mm) 1 只

        12

        、沉降筒(1000ml,多配備用) 8 只

        13、攪拌棒 1 支

        14

        、橡皮頭玻棒 1 支

        15

        、三叉玻管 4 只

        16、三角漏斗(80x140,Φ7mm) 1 只

        17

        、管夾 6 只

        18

        、塑料連接管(6x9mm) 1 套

        19、橡膠連接管(6x9mm) 1 套

        20

        、土壤篩(2mm,含底蓋) 1 只

        21

        、使用說明書 1 份

        自備件:蒸餾水下口瓶 1 只、秒表 1 只

        、溫度計 1 支
        、燒杯(50ml) 10 只、水銀 150g
        、墨水(紅藍)

         

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