 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Определение влажности почвы ускоренным методом
|
|
Почва состоит из твердой, жидкой и газообразной фаз. Основной является твердая составляющая. Она включает органические, органоминеральные и минеральные соединения.
Целью работы является определение содержания в почве жидкообразной (чаще водной) составляющей. Почва даже в воздушно-сухом состоянии содержит некоторое количество влаги, называемой гигроскопической wг. Это связано с адсорбированием парообразной влаги из воздуха и прочным удерживанием ее на поверхности частиц.
Наибольшее количество гигроскопической влаги почва содержит при полном насыщении воздуха водяными парами (т.е. при φ=100%), это максимальная гигроскопическая влага wмакс.г.
Влажность почвы в полевых условиях характеризуют полевой влажностьюwп. Содержание влаги в почве колеблется в значительных пределах, т.к. почва может находиться как в абсолютно сухом, так и в переувлажненном состоянии.
Количество воды в почве оценивается показателями влажности.
Отношение массы содержащейся воды в почве mв к общей массе образца m, выраженное в процентах, называется относительной влажностью ω,
w = 
,%. (1)
Относительная влажность изменяется от 0 до 100%.
Отношение массы воды в почве к массе ее сухого вещества mс, выраженное в процентах, называется абсолютной влажностью W,
W = 
, %. (2)
Абсолютная влажность изменяется от 0 до бесконечности.
Отношение массы воды в почве к массе сухого вещества, выраженное в долях единицы, называется влагосодержанием U,
U = 
, кг/кг. (3)
В почвоведении наиболее часто пользуются показателем абсолютной влажности. При составлении проектов мелиорации почв пользуются как относительной, так и абсолютной влажностью.
Между относительной и абсолютной влажностями существует взаимосвязь. Ее выводят из соотношений:
ω= 
= 
100, %.
Если числитель и знаменатель умножить на величину 
, то используя выражение (2), можно получить:
w = 
, %.
Аналогичным образом можно записать
W= 
= 
100, %.
Если числитель и знаменатель умножить на величину 
, то используя выражение (1), находим:
W = 
, %.
Между влажностью и массой почвы существует взаимосвязь. Из выражения (1) можно рассчитать массу воды в почве
mв = 
, кг,
а также массу сухого вещества
mс = m - mв = m - 
= 
, кг.
В одном и том же образце при изменении влажности и соответственно общей массы почвы количество сухого вещества остается постоянным. В связи с этим для пересчета массы почвы m1 с одной влажности w1 на массу почвы m2 c влажностью ω2 можно воспользоваться равенством
mс = 
,
откуда
. (4)
Формула (4) часто используется на практике и известна под названием формулы пересчета массы почвы с одной влажности на другую.
Методы определения влажности подразделяются на прямые и косвенные. Прямые методы основаны на удалении воды в процессе сушки и определении потери массы, соответствующей испарившейся влаге. Косвенные (физико-химические)основаны на зависимости физических (химических) свойств почвы от содержания влаги в ней.
К прямым методам определения влажности почв относятся:
· Стандартный. Влажность определяется сушкой в сушильном шкафу при температуре 100-105°С. В бюкс помещают около 5 г почвы, просеянной через сито с отверстиями 1 мм. Бюкс с открытой крышкой помещают в сушильный шкаф и сушат около 3 часов. Затем бюксы вынимают из шкафа, закрывают крышки, охлаждают, взвешивают. Повторные сушки по 2 часа проводят до достижения постоянной массы почвы или пока разница не будет превышать 0,01 г. Взвешивания производят на технических весах 1 класса с точностью 0,01 г.
· Ускоренный. Как и стандартный, основан на высушивании навесок почвы в сушильном шкафу. Отличие - в высушивании навески почвы при более высокой температуре, а именно 150-160°С. Повышенная температура в шкафу позволяет значительно сократить время удаления влаги из почвы. Точность анализа при этом понижается, так как при этой температуре процессы окисления и распада органического вещества происходят более интенсивно, чем при температуре 100-105°С.
· Ускоренные. С применением для сушки ламп - термоизлучателей и электрических осветительных ламп.
К косвенным (физическим) методам определения влажности почв относятся:
· Нейтронный метод. Его сущность заключается в том, что при облучении быстрыми нейтронами вещества, содержащего влагу, скорость нейтронов уменьшается от воздействия атомов водорода. Интенсивность потока замедленных нейтронов пропорциональна объемному водородосодержанию, по которому можно определить влажность.
· Емкостной метод. Основан на зависимости электрических свойств от влажности вещества. При этом измеряются диэлектрическая проницаемость, диэлектрические потери материала посредством измерения емкости электрического конденсатора, в котором роль диэлектрика играет исследуемый материал.
· Метод холодной сушки. Основан на обезвоживании почвы погло-тителями: СаСl2, Н2SО4, Р2О5 и др. Пробу почвы (8-10 г) помещают в вакуум-эксикатор, на дне которого находится один из указанных поглотителей. Из эксикатора выкачивают воздух до 1-2 см рт. ст. Затем эксикатор ставят на 4 часа на кипящую водяную баню, после чего сушка считается законченной.
· Пикнометрический метод. Навеску влажной почвы m погружают в пикнометр, заливая до метки водой, после чего определяют ее массу в воде m1. Массу абсолютно сухой почвы mс вычисляют по формуле
mс = 
,
где r1 - плотность твердой фазы почвы.
Затем рассчитывается абсолютная влажность почвы
W = 
.
Для полевых определений влажности почв метод дает приемлемую точность.
Целью работы является определение влажности почвы.
Последовательность выполнения работы
Определение влажности почв с любым содержанием влаги в работе производится ускоренным методом: сушкой в сушильном шкафу при температуре 150-160°С.
Порядок выполнения анализа
1. Каждый студент взвешивает бюкс на технических весах 1 класса с точностью до 0,01 г.
2. В бюкс помещается около 7 г почвы.
3. Взвешивается бюкс с почвой.
4. Бюкс с почвой в открытом виде помещают в сушильный шкаф, предварительно прогретый до температуры 170°С.
5. Сушку ведут при температуре 150-160°С в течение 45 мин.
6. По окончании сушки бюкс вынимают, закрывают крышкой и охлаждают в эксикаторе в течение 5-10 мин.
7. После охлаждения бюкс с почвой взвешивают.
8. Общую убыль массы образца принимают за содержание влаги в аналитической пробе.
9. Расчет влажности производят по формулам (1), (2), и (3). Результаты заносятся в табл. 1.
Экспериментальные данные проверяются и подписываются преподавателем в конце лабораторных занятий. После выполнения расчетов оформленная работа подлежит защите.
Пример оформления работы
Объект сушки:
Температура сушки в сушильном шкафу °С.
Время сушки мин.
Таблица 1. Результаты определения влажности почвы
| № бюкса | Масса бюкса, г | Масса бюкса с почвой до сушки, г | Навеска почвы m, г | Масса бюкса с почвой после сушки, г | Масса воды mв , г | w, % | W, % | U, г/г |
Контрольные вопросы
1. Виды влажности почв.
2. Показатели влажности почв. Их взаимосвязь.
3. Пересчет массы почвы с одной влажности на другую.
4. Масса сухой почвы.
5. Прямые методы определения влажности.
6. Косвенные методы определения влажности.
Дата публикования: 2015-11-01; Прочитано: 7332 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
