[发明专利]一种测定土样碳酸钙含量的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于土壤检测技术领域，涉及一种测定土样碳酸钙含量的方法及其装置。

背景技术

目前土样内碳酸钙含量测定的方法主要有以下几类：一是对土样酸洗及水洗后烘干测量差重，计算碳酸钙含量。该方法比较简便，然而土样在多次酸洗水洗过程中容易产生质量损失，影响试验结果的精确性。二是采用密闭容器集气法，测量土样被盐酸溶解后排出的CO₂体积或压力改变，计算碳酸钙含量。该方法存在两个缺点：首先CO₂可溶于水，测定体积或压力偏小。另外，向装有土样的密闭容器内注入盐酸，该过程液体占据了部分体积，也会影响了气体体积与压力的测量。三是ICP法(等离子发射色谱仪)、原子吸收(火焰/石墨炉)光谱仪和EDTA滴定法，也能够测定钙离子含量，反算土体内的碳酸钙含量。然而ICP法和原子吸收光谱仪及EDTA滴定法成本较贵，而EDTA滴定法中乙二胺四乙酸二钠能够与大多数金属阳离子发生络合反应，受其他离子干扰，影响测定精确性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种测定土样碳酸钙含量的方法及其装置，碳酸钙含量的测定过程简便易行，土样不会产生质量损失，测量结果较为精确。

为解决现有技术的技术问题，本发明采用以下技术方案。

本发明的一种测定土样碳酸钙含量的装置，其特征在于：包括一个土样盐酸反应器和一个集气排水法体积测定装置；

所述土样盐酸反应器包括装有稀盐酸的反应容器，其顶部法兰盘与反应容器顶盖通过数个螺栓相连接，对所述的反应容器进行密封；一个杆件穿过所述反应容器顶盖插进所述的反应容器内，杆件下部设置一个用于盛放土样的托盘，所述托盘可绕转轴旋转；一个带有排气管阀门和双通接头的排气管，其一端通过反应容器顶盖的排气口插入所述的反应容器内，另一端插入所述的集气排水法体积测定装置内；

所述集气排水法体积测定装置包括一个具有装液容器顶盖的装液容器和一个体积测量容器；所述装液容器内装有至少1/2容器高度的清水和油层；一个排水管的左端口通过所述装液容器顶盖的出液口插入装液容器内的清水中，其右端口插入所述体积测量容器内；所述的体积测量容器壁面设置有体积刻度。

所述的转轴由一个电动微速马达进行驱动。

所述的杆件上设置有开关，用于控制托盘的旋转与停止。

所述的排水管右端口的下端面位置与装液容器内的油层液面处于同一水平面上。

所述的排气管插入装液容器内的管口和其内液体不接触。

本发明的一种测定土样碳酸钙含量的方法，其特征在于：

其测定土样碳酸钙含量的装置包括：一个土样盐酸反应器和一个集气排水法体积测定装置；

所述土样盐酸反应器包括装有稀盐酸的反应容器，其顶部法兰盘与反应容器顶盖通过数个螺栓相连接，对所述的反应容器进行密封；一个杆件穿过所述反应容器顶盖插进所述的反应容器内，杆件下部设置一个用于盛放土样的托盘，所述托盘可绕转轴旋转；一个带有排气管阀门与双通接头的排气管，其一端通过反应容器顶盖的排气口插入所述的反应容器内，另一端插入所述的集气排水法体积测定装置内；

所述集气排水法体积测定装置包括一个具有装液容器顶盖的装液容器和一个体积测量容器；所述装液容器内装有至少1/2容器高度的清水和油层；一个排水管的左端口通过所述装液容器顶盖的出液口插入装液容器内的清水中，其右端口插入所述体积测量容器内；所述的体积测量容器壁面设置有体积刻度；

所述方法包括以下步骤：

S1.取土样并烘干，然后称质量：2～100g；

S2.向反应容器内倒入体积为20～1000mL、浓度为2mol/L的稀盐酸；所述的稀盐酸的加入量与所述的土样质量的比例为10mL：1g；

S3.集气排水法体积测定装置的处理：向装液容器内首先倒入至少1/2容器容积的清水，然后倒入油层；盖上装液容器顶盖后，使插入到装液容器清水中的排水管内充满清水；将所述的排水管右端口的下端面位置与装液容器内的油层液面处于同一水平面上，从而装液容器内部压力与体积测量容器内的排水管管口处的压力相平衡，清水不会从所述装液容器顶盖的出液口中流出；

S4.装样：将土样置于托盘上，将带有杆件与托盘的反应容器顶盖与顶部法兰盘通过螺栓连接，确保其密封性；未安装反应容器顶盖前，排气管阀门处于打开状态；然后拧紧螺栓，关闭排气管阀门，并将排气管通过双通接头与集气排水法体积测定装置相连；在试验开始前，所述土样盐酸反应器装置与集气排水法体积测定装置的内部压力值均为一个大气压。