土壤颗粒分析-激光法

#土壤颗粒分析——激光法20世纪70~80年代在地质工程、建筑材料、食品和医疗等领域中开始广泛应用激光粒度仪进行颗粒（粒度）分析。近几年来，我国在土壤颗粒分析中也开始尝试应用激光粒度仪。土壤颗粒分析用吸管法（经典法）和比重计法的测定过程均较繁琐，时间长，所测结果为各粒级的重量百分比，虽然两种分析方法较为复杂，但由于该两种方法（尤其是吸管法）所测结果精度高，数值可靠，故至今仍在广泛应用。新兴的激光衍射法测定物质颗粒度，其特点是：操作简单、样品量小（0.01〜5g）、速度快（1〜3min）、重复性好。结果由微机输岀各粒级体积百分比。激光粒度仪类型：目前激光粒度仪型号有荷兰的安米德C1S-100S，德国的SYMPA-TEC，法国的CILS，日本的HORIBA，英国的马尔文，美国的COULTER、BROOKH-VEN；国产类型有济南产的“微纳”，成都产的“精新”，丹东产的“百特”等。激光粒度仪类型众多，但其构造而言，大体可由量程、激光光源（He-Ne）、探测器以及计算机输出所组成。主要性能参数：激光波长600〜850nm，测量浓度范围每立方厘米1-109个颗粒1~109个·cm3，粒径0.1〜2000μm，测样质量0.01〜5g，注水罐容积350〜4500mL，平均测样时间1〜3min。样品的分散处理与吸管法相同。原理。激光粒度仪（激光衍射）是根据米氏理论和弗朗霍夫理论设计的。让一束平行光照射到样品池中的颗粒使之产生光的衍射。衍射光的密度分布与测量区中被照射的物质颗粒的关系为激光粒度仪器构造如图3.5所示。（2） 测定步骤。称取经0.25mm土筛的风干土样0.3〜l.0g，将所称取土样进行颗粒分散处理，其分散处理措施与颗粒分析中的吸管法相同。随后，将分散处理后的土样液倒入激光粒度仪的测试杯中。因仪器测试过程中，土样悬液池中有搅拌器，故可保持测样液浓度均匀一致。测试结果由微机输出打印，打印出各粒级的体积百分比.（3） 问题与讨论。激光粒度仪是一项新兴的颗粒分析技术，它具有许多优点，如操作简单，速度快（几分钟），样品用量少（0.01〜5g），重现率髙和自动化程度高（测试结果可以由计算机输出系统打印出各粒级百分比）.但在土壤学领域应用激光粒度仪，还有许多值得商榷和研究的工作，如激光粒度仪测定的颗粒体积百分数，而吸管法或比重计法测定的颗粒粒级的质量百分数。在我国众多类型土壤中颗粒粒级质址百分数和体积百分数差异较大，从现有的测定资料（见表3-7）可以看出，颗粒分析中的激光法与吸管法所测得的各级百分数相差很大，如表3-7中1号土壤中0.25〜1mm粒级，吸管法为40.88%，而激光法则仅有21.71%，二者几乎相差46.89%，0.01~0.25mm粒级，吸管法为4.96%，激光法则提髙至14.99%（即吸管法对激光法少202.22%）。表3-7中各型号土样粒径0.01~0.05mm,0.005~0.01mm以及0.001~0.005mm的吸管法所的百分比均少于激光法，最低者为2号土样0.005-0.01mm粒级组，二者相差488.39%。而小于0.001mm粒级中激光法所有土样均未检测出百分比值。可见，应用