有关土壤易溶盐成分测定问题的浅议

2015-04-16贺细平胡艳

建材与装饰 2015年3期

关键词：土水易溶滤纸

贺细平　胡艳

（浙江公路水运工程监理有限公司浙江杭州　311215）

有关土壤易溶盐成分测定问题的浅议

贺细平胡艳

（浙江公路水运工程监理有限公司浙江杭州311215）

本文对土壤易溶盐成分的测定相关问题进行分析，对于其中容易出现失误的部分进行重点阐述，以不断提高测定领域的精确度，能够更加高效快捷地进行成分测定。

土壤易溶盐；地层岩；提取；分解

1　引言

土壤易溶盐是按一定水土比例和在一定时间内浸提出来的土壤中所含有的水溶性盐分。土壤中易溶盐的含量及成分对土壤的水理性质和工程特性有较大影响。分析土壤中易溶盐分的阴阳离子组成，确定其盐分类型及含量，可以以此来评价土壤对工程特性的影响以及对路基材料的腐蚀作用。因此，土壤易溶盐的分析在工程地质中具有十分重要的科学意义和实用价值。

2　试样要求

所有土壤易溶盐的成分测定都会有精度要求，不能破坏土粒结构，对样品风干、防潮等方面均有一定的特殊要求。因此，对土样品的制备应有更高的认识，原始样品的采集必须选择具有代表性的地点和代表性的土壤，并合理安排含盐量的变化梯度，以较少的品种覆盖较大的范围。从岩芯中采取易溶盐分析样，进行含盐分析，有助于了解地层的含盐量。一般来说，在地层岩性相同的情况下，易溶盐含量低的地层中地下水矿化度比易溶盐含量高的地层中的地下水矿化度要低。对于砂类地层而言，易溶盐样的采集要十分小心，因为砂类地层容易受到泥盐的污染，由此导致分析结果失真。按土粒结构来分，地层岩1样品采集与制备。

3　样品制备

将采集的样品及时自然风干，其方法为：将土样平铺在通风干燥的室内，避免暴晒，防止酸蒸气、氨气和灰尘的污染。当土样达到半干状态时，须将大块捏碎。风干过程中，剔除土壤中的植物残根、石块、锰铁及钙质结核。风干后的样品用1mm孔径的筛子过筛，将筛上样品进行研磨，等整个样品混匀后继续风干，再次混匀后，以备试验用。[1]但是，在测定pH值时，由于部分二氧化碳挥发，使测定结果不准确，因此最好采用新鲜土测定。

4　浸出液提取时的注意事项

用水浸提易溶盐时，影响因素很多，主要有土水比例、浸提时间的选择、分解温度（即室温）、搅拌或者振荡、浸提水的要求等。应力求将易溶盐从土中完全溶解出来，而且应尽量减少中、难溶盐的溶解。

4.1水土比例

关于水土比例，根据各种盐类在水中溶解度的不同，合理地控制土水比就有可能将易溶盐与中、难溶盐分开，即土水比例愈小，中、难溶盐被浸出的可能性愈小。如可采用1：2.5、1：1等土水比例，但土水比愈小，给操作带来的困难愈大，特别难适用于黏重土壤。而加水量大的土水比例（如1：20），又会导致易溶盐总量偏高的结果，特别是硫酸钙和碳酸钙较多的土壤更为显著。因此，国内普遍选用1：5的土水比例。[2]

4.2浸提时间

在同一土水比例下，浸提时间不同，试验结果亦有差异。试验证明，土水作用2min，即可使土壤的可溶盐的氯化物、硫酸盐、碳酸盐等全部溶于水中，如果延长时间，将有中溶盐和难溶盐进入溶液。国内普遍采用振荡3min立即过滤的方法，振荡和放置时间过长，易溶盐分析的结果误差将变大，造成分析结果偏高，所以操作时要严格控制时间，最大程度地减少误差。为了统一试验条件，《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）《新疆盐渍土地区公路路基路面设计与施工技术规范》（XJTJ01-2001）中规定，采用1：5土水比例，浸提时间为3min。分解时间控制在3min，可以使易溶离子反应进行得更加充分，更为完全，时间过长或者过短会导致分析结果偏高或者偏低。

4.3分解温度

温度过高或过低都会对试样分解造成影响，从而导致分析结果偏高或偏低。在浓度一定时升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而增大了反应物分子中活化的百分数，使其有效碰撞次数增多，因而使化学反应速度增大。多次实验测得，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大到原来的2～4倍。易溶盐类在不同温度下溶解度的不同，对盐渍土的工程性质有着不同的影响，比如钠盐随温度的不同其溶解度变化差异较大，其中NaCl、NaSO4或NaHCO的溶解度随温度不同而变，浸水后对路基及地下钢筋混凝土设施都会造成不同程度的危害。

4.4搅拌或者振荡

在试样分解过程中，反应产生物集中于试样与溶液的界面之间，这里实际上形成了饱和溶液，影响接触向内的扩散速度，使分解变慢。不断搅拌或者振荡溶液，可使整个反应空间的自由体积内的浓度一致，从而使分解的速度加快。通常在振荡机上振荡或用手剧烈振荡3min，立即进行过滤。针对水土比例、浸提时间、分解温度、搅拌方式等方面，现以新疆喀什地区某工程室内实测易溶盐含量成果为例，谈谈这几个环节对试验结果的影响。试验证明，随着静止时间和振荡时间的延长，像Ca（HCO3）2和CaSO4这样的中溶盐和难溶盐其溶出离子与土壤胶粒吸附的离子发生交换反应，致使水溶性盐的分析结果产生误差。为了便于资料交流，规范统一采用的水土比（5：1）和浸提时间（3min）。

当采用抽气过滤时，滤前须将滤纸剪成与平底瓷漏斗底部相同大小，再将大张滤纸撕碎浸泡于蒸馏水中，使其成为纸浆状，待用。把剪好的滤纸平放在漏斗底上，再把浸泡好的纸浆平摊在滤纸上，上面再放一张滤纸，然后用一个抽滤瓶进行抽滤，使滤纸和纸浆与漏斗底紧密接触。等滤纸和纸浆中的水被抽干后，换上另一个干净的抽滤瓶进行抽滤。抽滤时要将悬浊液摇匀后倾入漏斗，使土粒在漏斗底铺成薄层，填满滤纸孔隙，以阻止细粒土通过。最后，将试样浸出液贮于细口瓶中供分析使用。水溶性盐的浸出液不能放置太久，pH、CO32离子、HCO3-离子等项测定应立即进行，因为CO32与HCO3-容易互相转换，某些土类待测液的pH和滴定时消耗的酸量，常因二氧化碳的逸出或吸收等原因而发生变化。其他离子的测定，最好都能在当天完成。[4]

4.5试验室用水

在化学检测和溶液配制中，水的用量最大，除配制溶液外，洗涤容器、标定溶液、水浴加热等都需要使用水。而天然水或自来水中存在着很多的杂质，不能直接用于检验和配制溶液。必须将水纯化，除去杂质后才能使用。通常把未经纯化的水称之为原水。有关国家标准规定了一般分析实验室用水的技术要求，这些规定也适用于溶液配制用水要求。

4.6过滤

在试验过程中，常遇到过滤困难，特别是黏土需要很长时间才能获得需要的滤液数量，而且不易得到清澈的滤液，此时推荐采用抽气过滤的方法。用溶液的配制，需要使用纯度更高的水。制备浸出液所用的蒸馏水或离子水放久后会吸收空气中的二氧化碳，用这种水浸提土壤时，将会增加碳酸钙的溶解度，故须加热煮沸，逐尽二氧化碳，冷却后立即使用。