[發明專利]利用水平轉子離心機對潮土進行顆粒分級的方法

在審

• 申請號: 201410487494.0
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN104458366A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 呂慧捷;張科鋒;張會寧;甘慧慧;胡正峰;靳慧霞;袁小偉
• 申請（專利權）人: 浙江大學寧波理工學院
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙) 33228
• 代理人: 代忠炯

技術領域：

本發明屬地球生物化學領域，具體涉及到一種利用水平轉子離心機對潮土進行顆粒分級的方法。

背景技術：

土壤固相骨架內的土壤粒徑組成對土壤水、肥、氣、熱狀況以及土壤生物有重要的影響和制約。不同粒徑的顆粒與土壤有機質形成的有機-礦物復合體結合程度不同，在土壤有機質循環和養分供給中的作用差異很大。由于田間或自然土壤(除風沙土和堿土外)，絕大部分或全部都相互團聚成粒徑不同的團粒，因此進行不同粒級土壤有機質分析時必須首先分散土壤團聚體。國際上利用超聲破碎顆粒分級方法對土壤中的C、N、P、S的去向與動態研究一直很活躍。被超聲波分散的土壤顆粒在水中會形成穩定時間達一周的懸浮液，因此利用自然沉降法進行土壤顆粒分級早有探索，但是此方法對小于2μm的粘粒部分無法進行進一步分級，同時進行批量分析所需時間長，會影響后續研究結果的準確性。

利用超聲破碎結合離心技術可以將土壤按粒徑不同依據國際法分為砂粒(2000-53μm)、粉粒(53-2μm)和粘粒(<2μm)。雖然超聲破碎和離心分離相結合進行土壤顆粒分級已經被廣泛采用，但是有關文獻報道中很少涉及到利用水平轉子離心機進行土壤顆粒分級的敘述。再加上由于不同土壤在地域、成土母質、顆粒組成和有機質含量等方面存在差異，不同類型土壤超聲破碎離心分離條件方法不同。因此，針對某一類型的土壤研究其顆粒分級的方法對進一步深入開展土壤有機質循環和養分循環具有重要意義。

發明內容：

本發明針對現有技術的上述不足，提供一種能對小于2μm的粘粒部分也可進行分級，批量分析所需時間短，分析結果準確的利用水平轉子離心機對潮土進行顆粒分級的方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為一種利用低速大容量水平轉子離心機對潮土進行顆粒分級的方法，具體步驟包括：

(1)土壤過篩：選取土壤類型為潮土的土壤樣品，破碎棄去大于2mm的植物殘體和砂礫，過2mm篩，然后風干(過篩過程中破碎不能利用器物用力敲擊，最好取土后用手輕輕搓的方式將大顆粒粉碎，過篩，再風干；為了盡量減少前處理對天然狀態下土壤顆粒的組成影響，不能使用利器或者過重的力揉搓土壤。利器敲擊認為會增加小顆粒的含量)；

(2)土樣超聲破碎：具體步驟如下：

(2.1)稱取5-20g過2mm篩的土樣于100-200ml燒杯中，按土與水以重量比體積的比例1:5-20加水(即1g土：5-20ml水)；將燒杯放在冰浴(超聲過程中會產生熱量，使得土壤溶液溫度升高，而溫度過高會破壞土壤中某些化合物質的物理化學性質，必須在超聲過程中將土壤溶液進行降溫處理)中，超聲過程中溫度不能超過40℃(由于土壤溫度超過40度情況下，土壤有機質會變性，從而影響后續的測定各粒級中有機質相關指標)；用超聲波發生器在10-50JmL^-1能量下進行第一次超聲；(給定的功率乘以土壤溶液體積數就是超聲能量，達到就會自動停止超聲)；

(2.2)將第一次超聲波處理的懸浮液傾倒在孔徑為250μm的篩上，用1-100ml的蒸餾水洗滌，直至洗出液變為清亮(透明)，流出液用容器接收；留在篩子上面的部分為粒徑大于250μm的粗砂粒和部分細小植物殘體，轉移到蒸發皿中，在50-55℃條件下烘干并稱重；

(2.3)將步驟(2.2)容器的接收液調為土水比為1:5-1:20(此處土壤質量我們仍認為是步驟2.1稱量時的重量，即忽略了上一步2.2轉移出的固體部分的質量，因此，只要用稱量時的質量乘以設定的土水比即為土壤溶液的體積，不足處，加水即可)，加水至100-300ml即進行第二次超聲，第二次超聲所需的能量調整為100-200JmL^-1；將第二次超聲波處理的懸浮液傾倒在孔徑為53μm的篩上，用蒸餾水沖洗篩子，直至洗出液變得清亮，留在篩上的為大于53μm的細砂粒，轉移到蒸發皿中，在50-55℃條件下烘干，與步驟(2.2)烘干的部分合并稱重，此時得到的是粒徑為53-2000μm的砂粒質量；