[发明专利]一种研究土壤腐蚀特性的实验室模拟方法

摘要

本发明公开了一种研究土壤腐蚀特性的实验室模拟方法。由于我国土壤种类繁多，不同土壤介质间的条件差异较大，要取到各种理化性质的土样在实验室进行研究有一定的难度。本发明采用以下步骤：基底土样预处理；模拟土壤理化性质：pH值模拟、总含盐量及各离子含量模拟、含水率模拟、孔隙率模拟、温度的模拟；埋片法测定腐蚀速率。本发明通过选取合适的基底土样，在实验室配土控制试验参数及过程，可以模拟多种材料在酸性土壤、滨海盐土、重工业污染区土壤等各类土壤腐蚀环境区域的腐蚀过程。模拟土壤在腐蚀因素范围选择上具有较大自由度，因此可以充分模拟各种极端环境下的腐蚀情况，所得数据快速、真实、有效。

主权项

一种研究土壤腐蚀特性的实验室模拟方法，其包括以下步骤：1)基底土样预处理：将基底土样按水土体积比3~8:1的比例用除盐水浸泡，静置24小时后将上清液倒掉，重复4~6次，以除去基底土样中原有的盐分，然后放在烘箱内在105~110℃的恒温下烘36~48h直至恒量；2)模拟土壤理化性质：a)pH值模拟：首先，进行小试试验，取30~50g经步骤1)预处理后的基底土样，按水土体积比2:1的比例加入除盐水，用移液管吸取1mol/L的NaOH或者H2SO4溶液加入基底土样中，用玻棒搅拌均匀后，采用HANNA原位土壤pH计检测pH值，如果数值偏离较大，重新调整酸或碱加入量，继续检测，当pH值在目标土壤pH值附近时，用移液管吸取磷酸盐缓冲溶液KH2PO3+K2HPO3继续调节；最后，根据小试试验结果进行放大，确定将经步骤1)预处理后的基底土样调整至目标土壤pH值所需的缓冲溶液和NaOH或H2SO4的量，然后用移液管量取，溶于该试验所需要的除盐水中，搅拌后加入步骤1)预处理后的基底土样中，并用土铲混合均匀，稳定后测定pH值；b)总含盐量及各离子含量模拟：根据试验需用基底土样的质量计算相应含水率条件下所需除盐水的质量，考虑到在水土混合过程中有水分散失，同时需额外加入蒸发损失量，配制相应含水率条件下的除盐水，往该除盐水中加入NaCl、Na2SO4和NaNO3，使除盐水中的总含盐量及各离子含量符合目标土壤的相应指标；c)含水率模拟：将加入各种离子的除盐水均匀喷在试验用基底土样上，并混合均匀，得到相应的含水率的模拟土壤； d)孔隙率模拟：首先，根据目标土壤的孔隙率以及模拟土壤的真密度，计算得出相应孔隙率下模拟土壤的体积；然后，将配制完成的模拟土壤放入带有刻度的试验装置中，采用橡皮锤捶打，压缩至相应刻度；e)温度的模拟：将试验装置放入恒温箱中，调节试验温度；3)埋片法测定腐蚀速率：在配制完成的模拟土壤中埋试片一段时间后取出观察腐蚀形貌，测定平均腐蚀速率。