论文部分内容阅读
摘要：土壤中易溶盐指容易溶解于水的某些盐类，通过现有的规范详细论述了氯离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子、硫酸根离子、钙离子、镁离子、钠离子、钾离子等的测定过程，并阐述测定过程中应注意的问题，以提高易溶盐试验的准确测定。
关键词：土壤；易溶盐试验探讨
工程项目的建设都与土壤有着密切的联系，尤其在盐渍土地区，土壤的好坏是工程项目建设的关键因素之一。盐渍土是指包括盐土和碱土在内的，以及不同程度盐化、碱化的土壤的统称。土壤中易溶盐含量的高低对工程项目的建设质量影响较大，因为土中的硫酸根、氯离子等见水溶解，可以腐蝕混凝土、钢筋及对路基产生盐胀。因此每个高速公路工程项目，在施工前都要对料场的土壤进行易溶盐试验，整个工程的设计方案要通过地质勘察单位提供的土工试验和土壤易溶盐分析数据作为设计的重要依据。
1 易溶盐试验原理
1.1易溶盐试验的测定成分
易溶盐试验主要测定土壤中易溶盐的总量以及各阳离子和阴离子含量，即全盐量、CO32-、HCO3-、Cl-、SO42-、Ca2+、Mg2+、Na+、K+。
1.1.1易溶盐总量的测定
易溶盐总量的测定采用质量法。当烘干残渣中有较多的CaSO4·2H2O或MgSO4·7H2O存在时，在105～110℃不能除尽这些水合物中所含的结晶水，会使结果偏高，应改为180℃烘干至恒重。当烘干残渣中有较多的吸湿性强的钙、镁氯化物存在时，将难以恒重。可在浸出液内预先加入2%的碳酸钠溶液20mL，使其转变为钙镁碳酸盐，在180℃下烘干至恒重。
1.1.2碳酸根及碳酸氢根的测定
用双指示剂中和滴定法测定，利用碱金属酸盐和重碳酸盐水解时碱性强弱不同，用酸分步滴定，并以不同指示剂指示终点，由标准溶液用量计算出碳酸根和碳酸氢根的含量。
1.1.3氯根的测定
采用硝酸银滴定法测定，以铬酸钾为指示剂。根据铬酸银与氯化银的溶解度不同，以铬酸钾为指示剂用硝酸银进行氯离子滴定时，氯化银首先沉淀，待其完成后，多余的银离子才能生成砖红色铬酸银沉淀，此时即表明氯根滴定已达终点。
1.1.4硫酸根的测定
在酸性溶液中，硫酸盐与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀。用紧密无灰滤纸过滤，硫酸钡沉淀同滤纸灰化，经高温灼烧称量直至恒重，根据沉淀重量计算出硫酸根的含量。
1.1.5钙离子、镁离子、钾离子、钠离子的测定
利用原子吸收分光光度法测定土壤易溶盐中钙离子、镁离子、钾离子、钠离子的含量，此方法简便快速、干扰小，测定结果优于其他方法。原子吸收分光光度法从光源辐射出的待测元素的特征光通过试样的原子蒸气时，被蒸气中的待测元素的基态原子所吸收，由辐射光强度减弱的程度，求出试样中待测元素的含量。这种方法简单、快速、灵敏度高，常用来测定钙、镁、钾、钠含量，尤其是含量较低时，此方法更优于其他方法。
表1为土壤中易溶盐试验成果表。
2 结果与讨论
为了保证土样分析结果的可靠性，应根据化学平衡原理和经验方法对结果进行综合分析
2.1阴、阳离子平衡关系
土壤中易溶盐的组成主要由钾、钠、钙、镁、硫酸根、碳酸根、碳酸氢根、氯根组成。其中，钾、钠、钙、镁阳离子的物质的量浓度之和（∑C阳mmol/kg）和硫酸根、碳酸根、碳酸氢根、氯根阴离子的物质的量浓度之和（∑C阴mmol/kg）应处于平衡状态，在理论上应该是相等的，其最大允许误差为：R=100%×（∑C阴-∑C阳）/（∑C阴+∑C阳）≤±4%。盐渍土与严重污染土及∑C阴+∑C阳≤25mmol/kg时，可以不考虑。
2.2盐渍土的判定
盐渍土指岩土中易溶盐含量大于0.3%。并具有溶陷、盐胀、腐蚀等，盐渍土中易溶盐按含盐成分可分为氯盐、硫酸盐、碳酸盐等，盐渍土按含盐性质分类是采用含盐质量摩尔浓度的比值进行分类的。盐渍土按含盐量分类是采用含盐质量百分数进行分类的。
2.3 成盐计算
成盐计算是将易溶盐试验中测定各离子含量按其相互之间的结合原则，计算出各种盐分的百分含量。各种离子的结合，一般按其活性由大到小或由小到大的顺序，以等当量的方式相结合。按活性由大到小顺序，阳离子首先结合成易溶解的盐，然后再结合成较不易溶解的盐。即阴离子的配合顺序为：Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-，阳离子的顺序为Na+、K+、Mg2+、Ca2+。
3 结语
通过易溶盐的试验原理、盐分判断及成盐计算分析，能够为研究盐渍土的状况提供大量的依据，对建设工程的发展起着重要的作用。
参考文献：
[1]LY/T 1251-1999，森林土壤水溶性盐分分析.
[2]JTG E40-2007公路土工试验规程.
[3]DZ/T 0130-2006，地质矿产实验室测试质量管理规范.
[4]罗炳芳，潘菊英.粗粒土易溶盐含盐量测定方法的研究.公路，2005，（11）：121.
[5]熊志亮，李慧爽，王秋菊.土质易溶盐试验的研究.中国科技博览，2011，（36）：50.
（作者单位：新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七○四队）
关键词：土壤；易溶盐试验探讨
工程项目的建设都与土壤有着密切的联系，尤其在盐渍土地区，土壤的好坏是工程项目建设的关键因素之一。盐渍土是指包括盐土和碱土在内的，以及不同程度盐化、碱化的土壤的统称。土壤中易溶盐含量的高低对工程项目的建设质量影响较大，因为土中的硫酸根、氯离子等见水溶解，可以腐蝕混凝土、钢筋及对路基产生盐胀。因此每个高速公路工程项目，在施工前都要对料场的土壤进行易溶盐试验，整个工程的设计方案要通过地质勘察单位提供的土工试验和土壤易溶盐分析数据作为设计的重要依据。
1 易溶盐试验原理
1.1易溶盐试验的测定成分
易溶盐试验主要测定土壤中易溶盐的总量以及各阳离子和阴离子含量，即全盐量、CO32-、HCO3-、Cl-、SO42-、Ca2+、Mg2+、Na+、K+。
1.1.1易溶盐总量的测定
易溶盐总量的测定采用质量法。当烘干残渣中有较多的CaSO4·2H2O或MgSO4·7H2O存在时，在105～110℃不能除尽这些水合物中所含的结晶水，会使结果偏高，应改为180℃烘干至恒重。当烘干残渣中有较多的吸湿性强的钙、镁氯化物存在时，将难以恒重。可在浸出液内预先加入2%的碳酸钠溶液20mL，使其转变为钙镁碳酸盐，在180℃下烘干至恒重。
1.1.2碳酸根及碳酸氢根的测定
用双指示剂中和滴定法测定，利用碱金属酸盐和重碳酸盐水解时碱性强弱不同，用酸分步滴定，并以不同指示剂指示终点，由标准溶液用量计算出碳酸根和碳酸氢根的含量。
1.1.3氯根的测定
采用硝酸银滴定法测定，以铬酸钾为指示剂。根据铬酸银与氯化银的溶解度不同，以铬酸钾为指示剂用硝酸银进行氯离子滴定时，氯化银首先沉淀，待其完成后，多余的银离子才能生成砖红色铬酸银沉淀，此时即表明氯根滴定已达终点。
1.1.4硫酸根的测定
在酸性溶液中，硫酸盐与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀。用紧密无灰滤纸过滤，硫酸钡沉淀同滤纸灰化，经高温灼烧称量直至恒重，根据沉淀重量计算出硫酸根的含量。
1.1.5钙离子、镁离子、钾离子、钠离子的测定
利用原子吸收分光光度法测定土壤易溶盐中钙离子、镁离子、钾离子、钠离子的含量，此方法简便快速、干扰小，测定结果优于其他方法。原子吸收分光光度法从光源辐射出的待测元素的特征光通过试样的原子蒸气时，被蒸气中的待测元素的基态原子所吸收，由辐射光强度减弱的程度，求出试样中待测元素的含量。这种方法简单、快速、灵敏度高，常用来测定钙、镁、钾、钠含量，尤其是含量较低时，此方法更优于其他方法。
表1为土壤中易溶盐试验成果表。
2 结果与讨论
为了保证土样分析结果的可靠性，应根据化学平衡原理和经验方法对结果进行综合分析
2.1阴、阳离子平衡关系
土壤中易溶盐的组成主要由钾、钠、钙、镁、硫酸根、碳酸根、碳酸氢根、氯根组成。其中，钾、钠、钙、镁阳离子的物质的量浓度之和（∑C阳mmol/kg）和硫酸根、碳酸根、碳酸氢根、氯根阴离子的物质的量浓度之和（∑C阴mmol/kg）应处于平衡状态，在理论上应该是相等的，其最大允许误差为：R=100%×（∑C阴-∑C阳）/（∑C阴+∑C阳）≤±4%。盐渍土与严重污染土及∑C阴+∑C阳≤25mmol/kg时，可以不考虑。
2.2盐渍土的判定
盐渍土指岩土中易溶盐含量大于0.3%。并具有溶陷、盐胀、腐蚀等，盐渍土中易溶盐按含盐成分可分为氯盐、硫酸盐、碳酸盐等，盐渍土按含盐性质分类是采用含盐质量摩尔浓度的比值进行分类的。盐渍土按含盐量分类是采用含盐质量百分数进行分类的。
2.3 成盐计算
成盐计算是将易溶盐试验中测定各离子含量按其相互之间的结合原则，计算出各种盐分的百分含量。各种离子的结合，一般按其活性由大到小或由小到大的顺序，以等当量的方式相结合。按活性由大到小顺序，阳离子首先结合成易溶解的盐，然后再结合成较不易溶解的盐。即阴离子的配合顺序为：Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-，阳离子的顺序为Na+、K+、Mg2+、Ca2+。
3 结语
通过易溶盐的试验原理、盐分判断及成盐计算分析，能够为研究盐渍土的状况提供大量的依据，对建设工程的发展起着重要的作用。
参考文献：
[1]LY/T 1251-1999，森林土壤水溶性盐分分析.
[2]JTG E40-2007公路土工试验规程.
[3]DZ/T 0130-2006，地质矿产实验室测试质量管理规范.
[4]罗炳芳，潘菊英.粗粒土易溶盐含盐量测定方法的研究.公路，2005，（11）：121.
[5]熊志亮，李慧爽，王秋菊.土质易溶盐试验的研究.中国科技博览，2011，（36）：50.
（作者单位：新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七○四队）