土壤腐蝕野外組合測(cè)試儀/土壤腐蝕性測(cè)試儀  型號(hào):HAD-TFY-2

、儀器特點(diǎn)

該測(cè)試儀根據(jù)土壤腐蝕與防護(hù)野外測(cè)試作多年的經(jīng)驗(yàn)，將所需要用的三十種五十六個(gè)各類儀表、電、試劑、用具等加以重新設(shè)計(jì)和組合，使之小型化，并且處于隨時(shí)可用的作狀態(tài)，組裝在兩只小型測(cè)試箱中。便于攜帶到野外，現(xiàn)場(chǎng)成與土壤腐蝕與防護(hù)有關(guān)的十個(gè)項(xiàng)目的分析和測(cè)試。方法合理，數(shù)據(jù)可靠，靈活便捷。

二、性能標(biāo)

土壤電化學(xué)測(cè)定：

1、土壤電阻率的測(cè)定： 度 0.1 Ω/m

2、土壤中金屬腐蝕電位的測(cè)定： 度 ± 1 mV

3、土壤電位梯度的測(cè)定： 度 ± 0.1 mV/m

4、土壤氧化還原電位的測(cè)定： 度 ± 2 mV

5、土壤pH的測(cè)定： 度 0.02 pH

土壤理化性質(zhì)測(cè)定：

6、土壤含水量的測(cè)定： 度 0.1 ％

7、土壤容重的測(cè)定： 度 0.02 g/m3

8、土壤總孔隙度的測(cè)定： 度 0.6 ％

9、土壤含氣率的測(cè)定： 度 0.6 ％

10、土壤硫化物的測(cè)定： 度 0.1 ppm

另：土壤質(zhì)地的現(xiàn)場(chǎng)鑒別；野外土壤剖面描述及樣品采集。

三、應(yīng)用范圍

該測(cè)試儀適用于材料土壤腐蝕試驗(yàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的測(cè)試與積累、土壤腐蝕環(huán)境的勘測(cè)，地下金屬構(gòu)件腐蝕狀況的調(diào)查，以及地下輸油輸氣管道及電纜腐蝕穿孔原因的診斷等。除二、三兩個(gè)項(xiàng)目以外，其余八個(gè)項(xiàng)目，也可以用于各野外臺(tái)站土壤理化性質(zhì)的原位測(cè)定。該儀器已廣泛應(yīng)用于各大油田、輸油輸氣公司、鋼鐵、能源、電信、城建、防等門。

操作使用方法

、土壤電阻率的測(cè)定

、儀器設(shè)備

   ZC-8 接地電阻儀(四端)   卷尺(5米)   金屬電(四支)   溫度計(jì)

二、測(cè)定方法

1、將四支金屬電垂直等距插入土壤。電插入土壤深度為<5%a。a 為每相鄰兩支電之間的距離，應(yīng)等于欲測(cè)土層的深度，如a=1m，電插入土壤深度<5cm。

2、將儀器水平放置，檢查檢流計(jì)針是否在中心線上，將儀器導(dǎo)線按順序接在電上。

3、將倍率標(biāo)度置于大倍數(shù)（般為10），搖動(dòng)電阻儀手柄，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)“測(cè)量標(biāo)度盤"和倍率鈕，當(dāng)針接近平衡位置時(shí)加快發(fā)電機(jī)搖動(dòng)的速度，使搖動(dòng)速度 >120轉(zhuǎn)/分，調(diào)整標(biāo)度盤使

1

針于中心線上，即可讀數(shù)。般倍率鈕有三檔，如標(biāo)度盤上數(shù)字為“6.6"：

倍率鈕在“0.1"檔 R=0.66；  在“1"檔 R=6.6；  在“10"檔 R=66。

4、同時(shí)測(cè)定土壤溫度。

三、結(jié)果計(jì)算

1、計(jì)算土壤電阻率(P)值

   計(jì)算公式：P ＝ 2πaR

   式    中：P － 土壤電阻率

             a － 兩電間距離

             R － 儀器上讀數(shù)

   將從電阻儀上測(cè)得的 R 值和間距代入公式可計(jì)算出 P 值。

2、溫度校正

土壤溫度對(duì)電阻率有較大的影響，般土壤溫度每增加1℃，電阻減少2%。為便于數(shù)據(jù)可相互，土壤溫度均校正至15℃。

   校正公式：P15 ＝ P[1+a(t-15)]

   式    中：P15 － 土溫15℃時(shí)的電阻率

            a  － 溫度系數(shù)(般為2%)

           t － 實(shí)測(cè)時(shí)土壤溫度(0.5m以下的土溫)

3、試件深度土壤電阻率的計(jì)算

由于土壤的不均勻性對(duì)不同深度土壤電阻率產(chǎn)生定影響，故需測(cè)定試件埋藏深度的土壤電阻率，尤其在土壤不均勻的地區(qū)測(cè)量和計(jì)算試件埋藏深度土壤電阻率更為要。

   計(jì)算公式：                                       分層電阻率測(cè)定示意圖

                       PaRb-PbRa                       ──┬───┬─

             P(a-b) ＝ ---------                             b      │

                         Rb-Ra                           ──┼──   a

   式    中：P(a-b) － 試件深度(土層)的土壤電阻率           │      │

             Pa     － 從地表到 a 深度的土壤電阻率         (a－b)    │

             Pb     － 從地表到 b 深度的土壤電阻率          │      │

             Ra     － 電間距為 a 時(shí)的儀表讀數(shù)        ──┴───┴─

             Rb     － 電間距為 b 時(shí)的儀表讀數(shù)

二、土壤中金屬腐蝕電位的測(cè)定

、儀器設(shè)備

   mV/pH 溫度計(jì)                    pH 電(示)        甘汞電(參比)

   硫酸銅電(本所產(chǎn)品)        鱷魚夾              金屬探針(五支)(自備)

二、測(cè)定方法

在測(cè)試點(diǎn)挖土至試件露出角，用鱷魚夾使試件與儀器通過導(dǎo)線連在示電接線器上，硫酸銅電連在儀器的參比電接線器上，參比電插入試件附近濕潤(rùn)的土壤中，將儀器的選擇鈕撥至[mV]檔，按般測(cè)電位的操作方法，即可測(cè)得相當(dāng)于該參比電的金屬試件的腐蝕電位。

在未埋設(shè)試件的土壤中測(cè)試腐蝕電位的方法：將五支金屬探針插入土壤的待測(cè)位，平衡小時(shí)。然后通過導(dǎo)線連在儀器的負(fù)，參比電連在儀器的正，測(cè)試方法同上。

三、土壤電位梯度的測(cè)定

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、儀器設(shè)備

   mV/pH 溫度計(jì)        筆式硫酸銅參比電(兩支)(本所產(chǎn)品)

二、測(cè)定方法

采用土壤對(duì)土壤S/S(Soil to Soil)測(cè)定法。把兩支參比電插入土壤(間距20-50m)，土壤過于干燥時(shí)加些水在電與土壤接觸處。再把兩支電串接在儀器上，儀器的選擇鈕撥至[mV]檔，測(cè)量?jī)芍щ娫谕寥乐械碾娢徊?。兩點(diǎn)間電位差除以兩點(diǎn)間距離即為土壤電位梯度mV/M。

電位梯度有直角法和圓周法等測(cè)量方法。直角法在埋設(shè)管線處應(yīng)用時(shí)分縱和橫兩個(gè)方向測(cè)定，縱向沿管線鋪設(shè)方向測(cè)量，橫向沿垂直管線方向測(cè)量。圓周法是以支電為圓心，另支電在圓周上根據(jù)需要按幾等分測(cè)量，半徑為兩點(diǎn)間距離，后按矢量法求得地電流的方向。

采用上法測(cè)量時(shí)，如電流經(jīng)常變化或電位差值較大，說明這地區(qū)有散雜電流存在，也可能是泄漏電流區(qū)。

測(cè)試前要測(cè)量?jī)芍Р灰谆膮⒈入婇g的電位差（兩支電間距很小時(shí)測(cè)，此時(shí)電位差應(yīng)小于正負(fù)2mV）,另外要注意性變化。

四、土壤氧化還原電位的測(cè)定

、儀器試劑

   mV/pH 溫度計(jì)     鉑電(五支)     甘汞電     硫酸－重鉻酸洗液 0.2mol/L

   HCI-0.1mol/L NaCI的脫膜溶液              Na₂So₃(100mI溶液加固體亞硫酸鈉0.2g)

   醌氫醌飽和的0.05M苯二甲酸氫鉀的緩沖液(25℃時(shí)pH4.01)                  蒸餾水

二、測(cè)定方法

電出廠未曾清洗，但是，因?yàn)槭菧責(zé)?，般不?huì)沾污。鉑電在使用前定要行脫膜處理。用硫酸－重鉻酸洗液處理，用蒸餾水洗干凈。再用0.2 mol/L HCI-0.1 mol/L NaCI的脫膜溶液加少許 Na₂So₃行脫膜處理(100mI溶液加固體亞硫酸鈉0.2g)。然后，置于裝有蒸餾水的塑料瓶中，將瓶口封閉好備用。

在野外原位測(cè)定時(shí)，將五支鉑電分別插入欲測(cè)土層中，平衡小時(shí)。然后鉑電接儀器的正，插在土壤中的甘汞電接儀器的負(fù)，儀器的選擇鈕撥至[mV]檔，測(cè)試操作方法同上。

三、結(jié)果計(jì)算

從儀器上讀得的電位值，是土壤中鉑電的電位值對(duì)甘汞電的電位差，要換算成以氫電為基準(zhǔn)的電位值。

   計(jì)算公式：E_{實(shí)測(cè)} ＝E_h土壤－E_甘汞電

   移 項(xiàng) 后：E_h土壤＝E_{實(shí)測(cè)} ＋E_甘汞電

   式中甘汞電的電位不同溫度的差異見下表：

飽和甘汞電在不同溫度時(shí)的電位

   注：該電位值包括液接電位。

土壤E_h值為了可以統(tǒng)，般均需行pH校正：

校正公式：E_h7＝E_h＋60(pH實(shí)測(cè)－7)

pH增加個(gè)單位，相應(yīng)的E_h減少60mV。pH的嚴(yán)格校正困難，但是由于大多數(shù)情況下實(shí)測(cè)值與理論值相差不大，為了各種土壤相互起見，往往采用理論值－60mV(30℃)行校正，這對(duì)有機(jī)質(zhì)不，pH變化不大的土壤來說誤差可能是不大的，有時(shí)把E_h土壤和pH值同時(shí)列出。

土壤本身是不均勻的，測(cè)定E_h時(shí)要多次重復(fù)，可用支電多次測(cè)或用多支電測(cè)，求其平均值。重復(fù)次數(shù)要視土壤的均勻情況而定，般五次左右。

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五、土壤酸堿度的測(cè)定

、儀器設(shè)備

   mV/pH 溫度計(jì)  pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖液(pH為4.01、6.87、9.18)  pH電(復(fù)合的內(nèi)含甘汞電)

   甘汞電    20孔篩   50mI型燒杯   磁力攪拌器    濾紙

二、測(cè)定方法

稱取通過20孔篩(1mm)的風(fēng)干土樣20g，放在50mI型燒杯中，加入20mI去CO₂的蒸餾水，在磁力攪拌器上攪動(dòng)1分鐘，或用人繼續(xù)攪拌20－30分鐘，使土壤充分散開，放置半小時(shí)，使其平衡，此時(shí)應(yīng)避免空氣中有氨或揮發(fā)性酸。然后將pH復(fù)合電插到下懸液中，如果用其它的pH電需再將甘汞電插到上清液中，即可行pH測(cè)定。數(shù)分鐘內(nèi)即可得到穩(wěn)定讀數(shù)，但對(duì)于緩沖性弱的土壤，常需較長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到平衡數(shù)值。

請(qǐng)注意：每測(cè)個(gè)樣品要用洗瓶將pH電和甘汞電或鹽橋端所粘的土粒洗去，并用濾紙輕輕將吸附的水吸干，再行二個(gè)樣品的測(cè)定。測(cè)定5－6個(gè)樣品后，請(qǐng)用pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖液校正pH電，并將甘汞電或鹽橋在飽和溶液中浸泡會(huì)，再使用。

六、土壤含水量的測(cè)定

、儀器設(shè)備

   鋁盒  天平(感量0.01g) 玻璃干燥器(有變色硅膠) 烘箱  膠帶  脫脂棉

二、測(cè)定方法

從試件埋置深度采集土壤樣品，放入已知重量的鋁盒中，容積約五分之四左右，加蓋稱重蓋縫用膠帶封好。帶回實(shí)驗(yàn)室以后，除去膠帶，用沾酒的脫脂棉擦去膠殘跡。打開蓋，連蓋置于烘箱中，在100－105℃溫度下烘8小時(shí)，取出后加蓋放入干燥器內(nèi)冷卻20分鐘，用天平上稱重。再打開蓋，烘3小時(shí)，冷卻，稱重。前后兩次稱重，誤差不過0.05g即可。請(qǐng)注意：

1、烘箱溫度以100－105℃為宜，溫度過，土壤有機(jī)質(zhì)易碳化。

   般土壤烘8小時(shí)，質(zhì)地較輕的土壤時(shí)間可以縮短1小時(shí)。

2、干燥器內(nèi)須有干燥劑(變色硅膠)。

三、結(jié)果計(jì)算

   以烘干土為基數(shù)的水分百分比的計(jì)算公式：

                g1-g2

          W ＝ ------- X

                g2–g0

   式 中：W －含水量(%)

          g0－鋁盒重(g)

          g1－鋁盒加濕土樣重(g)

          g2－鋁盒加烘干土樣重(g)

七、土壤容重的測(cè)定

、儀器設(shè)備

   環(huán)刀(100cm³,帶雙蓋)    環(huán)刀托    削土刀    鐵鏟    克秤    天平(感量0.1g)

二、測(cè)定方法

在開挖現(xiàn)場(chǎng)用鐵鏟挖至采樣深度，并鏟出個(gè)平面，將環(huán)刀用環(huán)刀托垂直壓入土中，每采樣點(diǎn)應(yīng)有2－3個(gè)重復(fù)。用鐵鏟挖去環(huán)刀周圍的土，取出環(huán)刀，用削土刀削去環(huán)刀兩端多余的土壤，

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并擦凈環(huán)刀外面的土壤，使環(huán)刀內(nèi)的土壤與環(huán)刀容積相等，后環(huán)刀兩端用蓋子蓋緊，用克秤稱重(室內(nèi)可用天平)。

三、結(jié)果計(jì)算

   計(jì)算公式：                        式  中：

        (G-G₀)    100                  100

   dv = ------ X -----               ------- － 為每g濕土相當(dāng)于烘干土的g數(shù)

          V    100+W                100+W

   dv － 土壤容重(g/cm³)     G₀ － 環(huán)刀重(g)      G － 環(huán)刀＋濕土樣重(g)

  V － 環(huán)刀容積cm³        W － 樣品含水量(%)

八、土壤總孔隙度的測(cè)定

   直接用土壤容重通過經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算土壤總孔隙度P(%)。

   計(jì)算公式：P(%)＝ 93.947-32.995d

   式    中：P   － 土壤總孔隙度(%)    d   － 土壤容重(g/cm³)

   為了作方便，可用上式計(jì)算出換算表，根據(jù)土壤容重查土壤總孔隙度。見附表：

土壤總孔隙度查對(duì)表

注：d為土壤容重，P為土壤總孔隙度。

九、土壤空氣容重的測(cè)定

   根據(jù)土壤總孔隙、容重和含水量可計(jì)算出土壤空氣容量即土壤含氣率。計(jì)算公式：

   Pa＝P－W x d

   式中：Pa－土壤空氣容量(土壤含氣率%) P－土壤總孔隙度(%) W－土壤含水量(重量%)

         d －土壤容重(g/cm³)      W x d－土壤容積含水量(相當(dāng)于土壤含水孔隙度%)

十、土壤中硫化物的檢測(cè)

、試管試劑

   試管(帶軟木塞16X100mm)    3N HCl    醋酸鉛試紙(12X40mm)

二、檢測(cè)方法

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取新鮮待測(cè)土壤約 1－3g，置于試管底，加3 mol/L mol/L HCl數(shù)滴，迅速將濕潤(rùn)的醋酸鉛試紙置于試管頸，用軟木塞塞住，留出細(xì)縫，搖動(dòng)試管，觀察幾分鐘，土壤中如含硫化物，則試紙上會(huì)出現(xiàn)褐色至黑色的斑團(tuán)，量多時(shí)黑斑上還會(huì)有金屬光澤。

十、土壤質(zhì)地現(xiàn)場(chǎng)鑒別法

   取土樣5－10g加適量水搓揉，破壞原結(jié)構(gòu)，根據(jù)肉眼和手的感覺來鑒別土壤質(zhì)地：

   砂  土：無論加多少水加多大壓力也不能搓，而呈分散狀態(tài)。

   輕壤土：可團(tuán)成表面不平的小土，搓成條狀時(shí)易碎成塊。

   中壤土：可搓成條，彎曲時(shí)有裂紋，易折斷。

   重壤土：可搓成1.5－2mm細(xì)土條，在彎曲成環(huán)時(shí)彎曲處有裂紋。

   輕粘土：容易搓成細(xì)條，彎曲時(shí)沒有裂紋，壓扁時(shí)邊緣沒有裂紋。

   粘  土：可搓成何形狀，彎曲處都沒有裂紋。

   可參考“土壤質(zhì)地鑒定標(biāo)表"中土壤濕測(cè)和干測(cè)標(biāo)，在現(xiàn)場(chǎng)初步定出土壤質(zhì)地：

土壤質(zhì)地鑒定標(biāo)表

十二、野外土壤剖面描述和樣品采集

、剖面描述

土壤剖面的描述是了解土壤基本性質(zhì)的個(gè)重要途徑，也是土壤腐蝕環(huán)境的個(gè)重要內(nèi)容，我們?cè)O(shè)計(jì)了種簡(jiǎn)單的野外土壤調(diào)查記錄表：(見附表)。

二、樣品采集

土壤樣品的采集方法根據(jù)分析項(xiàng)目不同而有差異。分析與土蝕有關(guān)的基本理化性質(zhì)，般在地下構(gòu)件附近采集土樣 1Kg左右，將樣品放入布袋或塑料袋內(nèi)。在土袋內(nèi)外附上標(biāo)簽，寫明采集地點(diǎn)、采集深度、日期等等。

如在埋件周圍土樣不均勻，則需采集二種性質(zhì)差異較大的土樣。采集后帶回室內(nèi)行處理，供試驗(yàn)分析用。