[發明專利]一種測定土壤碳酸鹽含量的實驗裝置及操作方法

在審

• 申請號: 202010147074.3
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111189743A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 趙雅琴;牛梓璇;馬梓涵;王麗萍
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01N7/18
• 分類號: G01N7/18
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 鄧道花

本發明公開了一種測定土壤碳酸鹽含量的實驗裝置及操作方法，裝置包括相連接的產氣裝置和集氣測量裝置，所述產氣裝置包括吸濾瓶、安裝于吸濾瓶上的大橡膠塞、酸式滴定管和橡膠管；所述集氣測量裝置包括左量氣管和右量氣管，所述左量氣管和右量氣管底部管口分別套有軟管，所述左量氣管底端和右量氣管底端的軟管通過具有活塞的三通管相連接，所述三通管下放置燒杯；所述產氣裝置和集氣測量裝置通過U型試管相連接。本發明中裝置采用普通化學實驗室常見的儀器作為零件，結構簡單，易于組裝，且裝置氣密性高，實驗操作方便，實驗結果準確穩定，可以很好地應用于土壤碳酸鹽含量測定。

技術領域

本發明涉及土壤研究技術領域，特別是涉及一種普通化學實驗室測定土壤碳酸鹽含量的實驗裝置及操作方法。

背景技術

在有關土壤的研究中，常需要測定土壤的理化性質，而在土壤檢測中常先測定土壤碳酸鹽含量，這是因為土壤碳酸鹽與土壤酸堿度、土壤養分元素的存在形態和有效程度、土壤膠體性狀有密切的關系，所以土壤碳酸鹽含量是判斷土壤基本性狀和肥力水平的重要依據之一。另外，在土壤分析工作中，土壤碳酸鹽含量是測定多個項目時選擇分析方法的基礎。土壤中無機碳酸鹽主要是難溶性的方解石(CaCO₃)和白云石(CaCO₃·MgCO₃)，一般以方解石為主，故測定土壤碳酸鹽含量主要是測定土壤碳酸鈣含量。

長期以來國內外測定土壤碳酸鹽常用的分析方法有容量滴定法和氣量法兩大類。容量滴定法是加一定量的標準酸溶液于土壤中，使之與碳酸鹽作用，過量的酸再用標準堿溶液回滴，此法不需要專門的設備，常被用作速測法，但此法結果偏高，誤差較大，對鹽堿土更明顯，主要原因是標準酸中的氫離子與土壤膠體上的金屬陽離子發生交換作用，因此所消耗的酸量不只是土壤中碳酸鹽的作用，這是容量滴定法的主要問題所在。氣量法是通過測定土樣與酸反應釋放的CO₂氣體體積來計算土壤碳酸鹽含量，該法在西歐東歐等國已成為國家標準方法，在美國，已作為土壤學會推薦的專業標準，80年代中期已被列為我國國家標準。氣量法中采用溫度大氣壓校正計算法操作不便，每次試驗都需要測定溫度和大氣壓進行換算，設備繁瑣，計算復雜，而采用土樣與參比物(CaCO₃試劑)同溫同壓下平行操作測定法，通過繪制標準曲線，將產生的CO₂體積量代入直接計算結果，簡化了設備和計算過程，提高了測量精度，使氣量法操作更趨規范化。在現有的文獻和專利中，用氣量法測定土壤碳酸鹽的裝置，大多都是通過反應產生的CO₂體積量來計算土壤碳酸鹽含量，例如鮑士旦主編《土壤農化分析(第三版)》一書中給出的一套氣量法測定CaCO₃的裝置。但目前公開的裝置，在設備組裝或操作方法上存在諸多問題，裝置所用零件繁多，在普通化學實驗室并不常見，零件搜集和組裝困難，有的零件需要專門訂做，購置成本高，且裝置氣密性不易保障，對應的操作方法流程繁瑣，不易上手，對操作步驟和試驗原理解釋不完整、不詳細，極大地限制了普通化學實驗室的實驗人員開展土壤研究工作。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種測定土壤碳酸鹽含量的實驗裝置及操作方法，裝置采用普通化學實驗室常見的儀器作為零件，結構簡單，易于組裝，且通過簡化裝置以改進裝置整體的氣密性，并簡化實驗操作，提供完整詳細的操作步驟及注意事項，經過多次實驗檢測，實驗結果準確穩定，裝置及操作方法可以很好地應用于土壤碳酸鹽含量測定。

本發明所采用的技術方案是：一種測定土壤碳酸鹽含量的實驗裝置，包括相連接的產氣裝置和集氣測量裝置，所述產氣裝置包括吸濾瓶、安裝于吸濾瓶上的大橡膠塞、酸式滴定管和橡膠管，所述酸式滴定管與吸濾瓶內部相連通，并且酸式滴定管與吸濾瓶通過大橡膠塞相固定；所述集氣測量裝置包括左量氣管和右量氣管，所述左量氣管和右量氣管底部管口分別套有軟管，所述左量氣管底端和右量氣管底端的軟管通過具有活塞的三通管相連接，所述三通管下放置燒杯；所述產氣裝置和集氣測量裝置通過U型試管相連接。