[发明专利]土壤液相和固相快速分离装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种环境科学技术领域的分离装置，具体是一种土壤液相和固相快速分离装置。

背景技术

土壤溶液是以土壤液态的形式存在，其中包括可供植物生长吸收利用的各种有效态养分、腐殖酸物质、可溶性有机和无机组分。并且土壤溶液与土壤可溶性组分、土壤固体颗粒、植物根系的相互作用可以影响土壤溶液的特性。因此，研究土壤溶液的养分、可溶性有机无机组分及其含量在植物营养学、生态学、环境学等方面具有重要实践意义和理论指导作用。然而，以往的土壤溶液提取通常都是利用盐溶液(KCl、K₂SO₄等)、缓冲液(磷酸缓冲液等)或高纯度的水等以一定的水土比进行振荡提取，过滤或离心而获得土壤溶液，这些提取方法由于存在土壤颗粒和提取液之间的相互交换吸附，振荡提取过程的误差等，往往不能真实客观地反映自然环境下土壤溶液的情况。再者不同的土壤养分、可溶性有机无机组分的提取液不尽一致，这势必造成不同提取液的提取效率不同，从而降低土壤溶液不同组分之间的可比性。因此，本研究室自2006年以来，针对土壤液相和固相快速分离的装置与方法，我们开展了大量的实验性探索和研究，本发明是这些研究工作的部分成果。

经对现有技术文献的检索发现，Elkhatib等于1986年在《Soil ScienceSociety of America Journal》(《美国土壤科学与社会学报》)第50期的297页-299页中提出了名称为“A centrifruge method for obtaining soil solution usingan immiscible liquid”(“一种应用不能混合液体的获得土壤溶液的离心方法”)的方法，该方法应用了苯甲酰乙酸乙酯(EBA)和四氯甲烷(CCl₄)的原位取代离心装置，该装置为苯甲酰乙酸乙酯(EBA)和四氯甲烷(CCl₄)中空柱，配有0.45um的滤膜及注射器。主要工作过程如下：新鲜土样加入苯甲酰乙酸乙酯(EBA)和四氯甲烷(CCl₄)中空柱中，然后离心，接着将滤液转入垫有0.45um的滤膜的注射器中，过滤即得土壤溶液。该装置和方法由于需加入具有毒性的苯甲酰乙酸乙酯(EBA)和四氯甲烷(CCl₄)化学物质，对实验操作者的人身安全具有一定的隐患，另外本装置及方法操作繁琐，在中空柱中离心后，还需要用0.45um的滤膜过滤。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种土壤液相和固相快速分离装置，克服了现有技术的提取过程中所添加的有毒化学试剂(EBA、CCl₄)的使用缺陷和依赖特殊的实验室或工业设备的弊端。本发明可以利用实验室简单的设备、避免使用任何有毒化学试剂，批量高效的将土壤液态和土壤固态快速相分离，获得田间自然条件下的土壤溶液。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：盒子、缓冲垫片、小管、大管、盖子，所述的盒子上端开口，下端封闭，盒子的上端与大管的底部封闭端螺旋固连，大管的上端开口，大管底部封闭端设有小孔；所述的小管置于大管内，小管为两端中空，上部开口端由盖子封闭，底部开口；所述的缓冲垫片置于大管内，并卡于小管底端，且形状与所述的大管横截面形状相适应。

所述的缓冲垫片，呈扁平状。

所述的缓冲垫片，其内部中空。

所述的缓冲垫片，其直径和小管的直径相同。

所述的小孔，其数量是20个。

所述的小孔，其孔径是0.8mm-1.2mm。

所述的盒子，其材料为聚丙烯塑料。

所述的小管，其材料是PVC(聚氯乙烯)。

所述的大管，其材料是聚丙烯塑料。

本发明的工作过程是：将保持田间土壤含水量的新鲜土壤样品放入小管中，盖子封闭住小管的任一一端，装入新鲜的土壤后仅将小管倒扣于大管内，缓冲垫片置于大管中，固定盒子与大管，然后将小管放入大管中，大管的封闭口一端上设有小孔，大管底部通过螺纹旋紧盒子。然后将整个装置放入离心机中，离心过程中，土壤溶液则通过大管底部的小孔流入底部的盒子中，离心结束后，取出装置，将盒子旋下，盒子里的溶液即为分离得到的土壤溶液，从而实现了土壤固相和液相的分离。