FHZDZTR0003 土壤 密度的测定 比重瓶法 F-HZ-DZ-TR-0003
土壤—密度的测定—比重瓶法
1 范围
2 原理
土粒密度是单位土粒容积的土粒质量。测定土粒密度通常采用比重瓶法，将已知质量的土样放入水中，排尽空气，求出由土样置换出的水的体积；再以烘干土样的质量（105℃）除以求得的土样固相体积，即得土粒密度。含可溶性盐或活性胶体较多的土壤，要用非极性液体代替水，用真空抽气代替煮沸以排除土样中的空气。 3 试剂
3.1 无二氧化碳水：蒸馏水煮沸5min 后冷却至室温，现用现制备。
3.2 煤油：真空除气。
4 仪器
4.1 比重瓶，50mL 。
4.2 真空干燥器。
4.3 真空泵。
4.4 称量瓶。
4.5 恒温水槽。
5 操作步骤
5.1 称取通过2mm 筛孔的风干土样10g （精确至0.001g ），倾入50mL 比重瓶内。向装有土样的比重瓶中加入蒸馏水至比重瓶容积的一半处，然后徐徐摇动，使土样与水充分混合。将比重瓶置于电热板砂盘上加热，保持沸腾1h 。煮沸过程中要经常摇动比重瓶以逐出土样中的空气，使土样和水充分接触混合。煮沸时温度不可过高，否则易造成土液溅出。 实心锥形喷嘴
5.2 从砂盘上取下比重瓶，冷却后将无二氧化碳水加入比重瓶，至比重瓶水面略低于瓶颈为止。待比重瓶内悬浮液澄清后，加满无二氧化碳水。然后塞好瓶塞，使多余的水自瓶塞毛细管中溢出。用滤纸擦干比重瓶外壁后称量（精确至0.001），同时用温度计测定瓶内的水温t 1（精确至0.1℃），求得m bws 1。
5.3 将比重瓶中的土液倾出，洗净比重瓶，注满无二氧化碳水，测量瓶内水温t 2。用无二氧化碳水加满至瓶口，塞上瓶塞，用滤纸擦干比重瓶外壁，称取t 2时的比重瓶+水质量（m bw 2）。如每个比重瓶事先都经过校正，在测定时可省去此步骤，直接由t 1在比重瓶的校正曲线上求捕虾机电路图
得t 1时这个比重瓶的比重并+水质量m bw 1（见6.3和图1）
，否则要根据m bw 2，计算m bw 1（见6结果计算）。
5.4 含可溶性盐或活性胶体较多的土样，要用非极性液体煤油代替无二氧化碳水，用真空抽气法排除土样中的空气。将加有土样和水的比重瓶置于真空干燥器中，用真空泵连续抽气，抽气时间不得少于0.5h ，并经常摇晃比重瓶，直至无气泡逸出为止。停止抽气后仍需在干燥器中静置15min 以上。其它操作与5.1-5.3相同，但须用烘干土样（105℃）代替风干土样进行测定。
苯并芘结构式
5.5 同时称取通过2mm 筛孔的风干土样10g （精确至0.001g ）置于称量瓶中，在105℃烘箱
内烘干4h ～6h ，在干燥器中冷却后称至恒量，由此求出倾入比重瓶内的烘干土样的质量m s 。
6 结果计算
meno2
6.1 用无二氧化碳水测定时按（1）式计算：
ρs =11bws bw s s
m m m m −+ρw 1 (1)
式（1）中：
ρs ——土粒密度，g/cm 3；
rbd-446ρw 1——t 1℃时无二氧化碳水密度，g/cm 3；
m s ——烘干土样质量，g ；
m bw 1——t 1℃时比重瓶+水质量，g ；
m bws 1——t 1℃时比重瓶+水+土样质量，g 。
当t 1≠t 2时，必须将t 2时的比重瓶+水的质量（m bw 2）校正至t 1℃时的比重瓶+水的质量（m bw 1）。
由表1查得t 1和t 2时水的密度，忽略温度变化所引起的比重瓶的胀缩，t 1和t 2时水的密度差乘以比重瓶容积（V ），即得由t 2换算至t 1时比重瓶中水质量的校正数。比重瓶的容积由
（2）式求得：
V =
22w b bw m m Ρ−……（2） 式（2）中：
m b ——比重瓶质量，g ；
p w 2——t 2时水的密度，g/cm 3。
表1 不同温度下水的密度（g/cm 3） 温度（℃）
密度 温度（℃） 密度 温度（℃） 密度 0.0～1.5
0.9999 20.5 0.9981 30.5 0.9955 2.0～6.5
1.0000 21.0 0.9980 31.0 0.9954 7.0～8.0
0.9999 21.5 0.9979 31.5 0.9952 8.5～9.5
0.9998 22.0 0.9978 32.0 0.9951 10.0～10.5
0.9997 22.5 0.9977 32.5 0.9949 11.0～11.5
0.9996 23.0 0.9976 33.0 0.9947 12.0～12.5 0.9995 23.5 0.9974 33.5 0.9946 13.0 0.9994 24.0 0.9973 34.0 0.9944 13.5～14.0 0.9993 24.5 0.9972 34.5 0.9942 14.5 0.9992 25.0 0.9971 35.0 0.9941 15.0 0.9991 25.5 0.9969 35.5 0.9939 15.5～16.0 0.9990 26.0 0.9968 36.0 0.9937 16.5 0.9989 26.5 0.9967 36.5 0.9935 17.0 0.9988 27.0 0.9965 37.0 0.9934 17.5 0.9987 27.5 0.9964 37.5 0.9932 18.0 0.9986 28.0 0.9963 38.0 0.9930 18.5 0.9985 28.5 0.9961 38.5 0.9928 19.0 0.9984 29.0 0.9960 39.0 0.9926 19.5 0.9983 29.5 0.9958 39.5 0.9924 20.0 0.9982 30.0 0.9957 40.0 0.9922
6.2 用非极性液体煤油测定时按（3）式计算：
ρs =bks bk s s
m m m m −+ρk (3)
式（3）中：
坐式安全带
ρs ——土粒密度，g/cm 3；
ρk ——t 1℃煤油的密度，g/cm 3；
m s ——烘干土样质量，g ；
m bk ——t 1℃时比重瓶+煤油质量，g ；
m bks ——t 1℃时比重瓶+煤油+土样质量，g 。
6.3 比重瓶的校正
6.3.1 洗净比重瓶，置于105℃烘箱中烘干，取出放入干燥器中，冷却后称量（精确至0.001g ）。
6.3.2 向比重瓶内加入无二氧化碳水或煤油，使液面近至刻度。
6.3.3 将盛水或煤油的比重瓶放入恒温水槽中，控制温度使槽中水的温度自5℃逐步升高至35℃。在各不同温度下，调整各比重瓶液面到瓶塞口，然后塞紧瓶塞，用滤纸擦干比重瓶外壁后称量（精确至0.001g ）。
6.3.4 用上述称得的各不同温度下相应的比重瓶+水（煤油）质量的数值作纵座标，以温度为横座标，绘制比重瓶校正曲线（见图1）。每一比重瓶必须作相应的校正曲线。
图1 比重瓶校正曲线
温度（℃）7 允许差
样品进行两份平行测定，取其算术平均值，取
两位小数。两份平行测定结果允许差为0.02。
8 参考文献
[1] LY/T1224-1999. 森林土壤比重的测定.
[2] 鲁如坤. 土壤农业化学分析方法. 北京：中国
农业科技出版社. 1999，266.
[3] 孙鸿烈，刘光崧. 土壤理化分析与剖面描述. 北京：中国标准出版社. 1996，5.
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