[发明专利]一种土壤胶体分离提纯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及土壤胶体分离提纯的方法。

背景技术

由于土壤胶体具有巨大的表面积和强烈的吸附性能，它在土壤中处于较活泼的状态，并密切影响土壤肥力，因此在土壤物理化学研究中，常常需要了解土壤的胶体特性。为了研究土壤胶体的组成和特性，首先必须把胶体从土壤中分离出来，在分离过程中应尽可能不改变土壤胶体原有的物理化学性质，因此，一般提倡物理分散，而不用加入分散剂的化学分散。近年来，物理分散一般采用超声波在不加入氧化剂或分散剂的条件下，直接对土壤悬液进行超声分散，然后以沉降虹吸分离法得到胶体悬液，再经巴氏滤管抽滤变干备用。但抽滤时，压缩泵的功率局限了样品数量，每次只能抽滤几个样品，另外，在抽滤过程中胶体附着在巴氏滤管上使得抽滤困难，要有专人对经常堵塞的滤管进行刮除胶体的工作，费时又费力，同时也可能带来污染。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种快速的土壤胶体分离提纯的方法。

一种土壤胶体分离提纯的方法，其特征在于包括以下步骤

(1)用蒸馏水对未经研磨的土壤进行浸泡；

(2)超声分散；

(3)以沉降虹吸分离法得到土壤胶体悬液；

(4)以8000～12000转/分钟的转速对土壤胶体悬液进行离心分离，倾去上部清液，得到土壤胶体。

进一步的，步骤(4)中离心分离的时间为10～20分钟。

进一步的，步骤(1)浸泡的时间为24～36小时。

进一步的，步骤(2)中，超声的频率为28～45kHz，超声的强度为1.5～3W/cm²，超声分散的时间为20～30分钟。

本发明的方法，分散效果较好，本发明的物理分离提纯方法省去了抽滤过程，将每次搅拌沉降后吸出的胶体悬液离心后就可以直接得到原胶体，分离提取速度快，解决了抽滤所带来的一系列问题。

具体实施方式

下面结合实施例和对比例对本发明作进一步的说明。

以下实施例和对比例所用的土壤为未经研磨过筛的风干土壤，质地均匀。

实施例1

(1)称取30克土壤于400毫升烧杯中，加蒸馏水调成土水比为1∶10，放置24小时；

(2)直接倒入槽型超声波发生器槽内进行超声分散20分钟，超声的频率为40kHz，超声的强度为1.5W/cm²；

(3)将分散后的悬浊液全部移入1000毫升高型烧杯中，在烧杯的外壁距杯底5cm处和15cm处各划一条线，加入蒸馏水使悬浊液正好达到15cm刻度处；

(4)用不锈钢制的带孔圆形搅拌棒，先将杯底的土壤搅起，然后上下搅动10次，立即记录开始沉降的时间，并测量悬液温度，根据温度，查表(各级土壤颗粒吸取时间表可查科学出版社出版熊毅等编著的《土壤胶体》第二册第13页)求得某粒级颗粒土壤胶体沉降10cm所需时间；本实施例中要分离粒径为2μm以下的土壤胶体；

(5)在吸液前半分钟，将虹吸管轻轻地插入烧杯底部，将胶体悬液(5～15cm之间的悬液)虹吸到另一容器中；

(6)继续向烧杯中加入蒸馏水，到15厘米刻度处，上下搅匀，并按上述(4)、(5)步骤，进行再次分离。反复操作，直到悬浊液在规定沉降时间内不再混浊为止；

(7)分离出的胶体悬液搅匀后，倒入离心瓶中，平衡后，用8000转/分钟的转速，离心20分钟，取出离心瓶，倾去上层清液，得到宝贵的土壤原胶体，经低温脱水干燥，称得其质量为3.89克。得到的土壤原胶体研细后备各种研究用。

实施例2

与实施例1相比，不同的是：

步骤(1)中放置36小时；步骤(2)中超声分散30分钟，超声的频率为28kHz，超声的强度为2.2W/cm²；步骤(7)中转速为12000转/分钟，离心10分钟。最终得到土壤原胶体的质量为3.92克。

实施例3

与实施例1相比，不同的是：

步骤(1)中放置30小时；步骤(2)中超声分散25分钟，超声的频率为45kHz，超声的强度为3W/cm²；步骤(7)中转速为10000转/分钟，离心15分钟。最终得到土壤原胶体的质量为3.86克。

对比例1

与实施例1相比，不同之处在于步骤(7)采用巴氏滤管进行抽滤的方法来获取土壤原胶体，抽滤的时间为5小时，最终得到土壤原胶体的质量为3.54克。

对比例1中，步骤(7)中提纯花费的时间要远远多于实施例1～3所耗时间。对比例1中获得的土壤原胶体比实施例1～3之一要少约0.3克，其原因是部分胶体附着在巴氏滤管上难以分离，造成了一定损失。