石蜡法是根据阿基米德原理,固体在液体中的浮力等于排开同体积液体的重量。
1.仪器和材料。石蜡,酒精,细铜丝(0.1mm),天平(感量万分之一),温度计(0?℃),烧杯,三角无底玻璃瓶等。
2.方法及步骤。测定土壤团聚体孔隙度时,应分别测定土壤大团聚体及土壤小团聚体孔隙度。
(1)大团聚体(土块)孔隙度的测定。取5个风干土块(直径10mm左右),同时取15g土样测定土壤吸湿水W%。每个土块用铜丝(已知重量)十字花型捆住,铜丝另一端做成环,于天平上称重W1(风干重),精度为0.g,并换算成烘干土重(W0)。
① 将上述捆好铜丝的土块悬挂在玻璃棒上,土块浸入90?℃的石蜡中(烧杯),静放,直至无气泡从土块中排出为止(1?3h)。
② 再将上述土块移至?°C的石蜡中,静放几分钟,使土块中的剩余空气完全排出,此时,土块中细孔隙已充满石蜡。
③ 将b处理好的土块移至50~60℃石蜡中,此时,土块中石蜡因降温而凝缩,并形成裂隙,故须将浸好石蜡的土块再放入50?60℃石蜡中,以使其缝隙充满石蜡。静置15?20min,在空气中冷却。
④ 为了去掉土块表层石蜡层,将c处理的土块,分别再浸入~°C的石蜡中,待土块外层石蜡熔掉,迅速取出土块。取出的土块下部如有石蜡滴,则应立即用滤纸擦掉。
经过上述处理的土块应当是微浸石蜡薄层的,可以清晰看到土块表面。
非腐殖质土壤团聚体孔隙度测定的处理步骤与上述步骤基本相同,只是不必经过第①步骤。
浸蜡处理后的土块,先在空气中称重W2(土壤风干重+石蜡重),然后再将土块于酒精中称重(酒精可以浸润石蜡,但不溶解石蜡,如在水中称重,因石蜡表层容易产生气泡,影响测定结果),其重量为W3,(土壤风干重+石蜡重-浮力或同体积酒精的重量)。在酒精中称重时,严防土块与玻璃杯壁接触。
(2)小团聚体孔隙度的测定。取10-20个风干土壤小团聚体(过5?0.5mm筛),称重得W1,同时另取土壤(15g)测定土壤吸湿水,以备换算成烘干土重(W0)。将称重过的10?20个土块均匀地放在描图纸(或硫酸纸)的纸盘上,纸盘底部用针刺些小孔。
将置有土块的纸盘放在铁丝网上,并一起浸入℃石蜡中(瓷盘中),起初纸盘微微浸入石蜡,使石蜡在毛细管作用下,渗入团聚体中,以便排出土壤团聚体内空气,随后,将全部团聚体浸入石蜡中,直至团聚体内的空气排尽,石蜡温度再降至70?80°C,然后,取出纸盘,于空气中冷却。
从纸盘中取出团聚体,放在50?60°C的石棉板上,板上放一张滤纸,用套有胶管的玻璃棒翻动团聚体,使团聚体外层石蜡被滤纸吸附,直至团聚体外层石蜡消除为止。
上述处理后的团聚体,在空气中称重于酒精称重(见图2.4)W3。
3.计算·
土壤团聚体体积V为
式中W2——浸石蜡后的土壤团聚体重;
W3——于酒精中称重土壤团聚体重;
D——酒精在称重时室内温度下的密度(査物理化学手册)o
土壤团聚体容重为
土壤团聚体内部的孔隙体积V孔为
土壤团聚体内部的孔隙度P为
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