گزارش کار ازمایشگاه خاک شناسی

شماره ازمایش : جلسه اول ۲۳/۱۲/۸۶

عنوان ازمایش : نمونه برداری از خاک و روش های ان –اشنایی با افق های خاک و نوع و تشخیص بافت

خاک به روش صحرایی یا لمسی.

محل نمونه برداری از زمین های واقع در اطراف گرگان در محل توسکستان

در ابتدا ما از افق های خاک که در بدنه یک شکستگی فرسایشی که نیمی به دست انسان ونیمی به دلیل

توپوگرافی زمین ایجاد شده دیدن کردیم در این محل که بیشتر شبیه به بدنه یک تپه برش خورده بود به خوبی

 

لایه ها یا بهتر افق های خاک مشاهده میشد

افق O بدلیل نبود ارطوبت و شرایط جغرافیایی منطقه وجود نداشت پس اولین لایه ای که ما مشاهده کردیم افق

یا لایه A بود این افق با کنار رفتن خارو خاشاک مشاهده میشود این افق به رنگ تیره محتوی مواد الی فراوان

است ورنگ تیره ان هم به دلیل اختلاط ماده معدنی با الی است ضخامت این لایه ۲۰-۴۰ سانتی متر است .

 

در زیر افق Aافق کمرنگ تری وجود دارد این افق که ازابشویی افق Aبه وجود امده یعنی فاقد مواد الی

هیدرو اکسید های اهن و الومینیوم است و رنگ روشن ان هم به همین دلیل است

افق دیگری به نام افقBوجود دارد که افقی تجمعی است این افق ضخیم ترین لایه است متراکم و تخلخل کمی

 

داردو نفوذ ریشه در ان به سختی صورت میگیرد

افق Cدر زیز افق Bقرار دارد که محتوی مواد هوازده سنگ بستر است و در زیر ان اخرین لایه که سنگ

بستر یا افق R قرار دارد .

تشخیص بافت خاک به روش لمسی

در این روش مقداری از خاک را برداشته و ان را مرطوب میکنیم در کف دستمان سعی میکنیم ان را گرد یا

گلوله کنیم اگر گلوله نشد خاکمان شنی است

بعد سعی میکنیم ان را لوله کنیم اگر خاکمان گلوله شد اما لوله نشد خاکمان شنی لومی است

اگر لوله شد و طول ان کمتر ازcm 5/2شدو شکست خاک لوم است.

اکر طول لوله بینcm 5-5/2بود لوم رسی است .

 

اگر طول لوله بیشتر از cm5 باشد رسی است .

روش ها و وسایل نمونه برداری از خاک

نمونه برداری با اگر:

اگر وسیله ایست به طول ۵/۱متر تقریبا . و در قسمت انتهایی که شبیه به مته است ۳ گره دارد طول هر گره

۳۰cm است و تا عمق ۱۲۰cm ممیتوانیم حفاری کنیم (۰تا۳۰-۳۰تا۶۰-۶۰تا۹۰-۹۰تا۱۲۰)

اگر بر دو نوع است :اگر مناطق مرطوب به علت رطوبت موجود در خاک و پیوستگی خاک قسمت مته ای و

 

استوانه ای تحتانی اگر کاملا گرفته نیست و در مناطق خشک قسمت استوانه تحتانی کاملا بسته است چون

خاک خشک است و از هم پاشیده می شود .

عمق نمونه برداری :

در زمین های مختلف متفاوت است در زمین های زراعی چون عمق ریشه ها زیاد نیست وافشان هستند عمق

نمونه برداری ۰تا۳۰سانتیمتر است .در باغات به دلیل عمودی بودن ریشه ها عمق نمونه برداری ۳۰تا۶۰

سانتیمتر است .

نکته:

برای نمونه برداری سطح خاک را از خار وخاشاک پاک می کنیم .

خاک های دو شیب متفاوت را با هم مخلوط نمی کنیم چون ممکن است مواد ابشویی شده وپایین امده باشد.

از زمین های اطراف رودخانه به دلیل رسوبات ابرفتی نباید نمونه برداری کرد.

 

از خاک های کود داده نباید نمونه برداری کرد

بهترین حالت نمونه برداری حالتی است که خاک گاو رو باشد.

نمونه برداری با بیل :

بیل را به صورت عمودی روی خاک گذاشته و تا عمق ۳۰سانتیمتر می توانیم نمونه برداری کنیم خاکی که

از داخل گودال است را بیرون می ریزیم واز کمی عقب تر از وسط گودال خاک بر می داریم .

 

روش های نمونه برداری:

۱- نمونه برداری تصادفی:
زمین را به ۴قسمت تقسیم کرده و از هر قسمت نمونه ای به صورت اتفاقی برمیداریم

۲- نمونه برداری مارپیچی :
در زمین به صورت زیک زاک و طول ۳۰ متر حکت و از هر قسمت نمونه میگیریم

۳
———————-:

در این روش اگر مساحت زمین ۱ هکتار باشد زمین را به صورت مربع فرض کرده و۵۰متر بر هر ضلع جدا

میکنیم این نقاط وقطر ها را به هم وصل ۹ قسمت ایجاد که ما نمونه میگیریماین نمونه هایی که جمع اوری

کردیم نمونه های فرعی هستند نمونه ها را بر روی نایلون ریخته وکاملا با هم مخلوط می کنیم و یک نمونه

به حدود ۲ کیلو گرم بر می داریم . به همراه نمونه چند کلوخه هم از ان برداشته و به ازمایشگاه منتقل

میکنیم.

نکته :

نمونه ای که به عنوان sample به از مایشگاه می فرستیم باید نمونه کاملی از خاک ان زمین باشد و کاملا

باید معرف خاک ان منطقه باشد و فرق چندانی با خاک ان منطقه نداشته باشد.

به نام خدا

شماره ازمایش: جلسه دوم

عنوان ازمایش : اماده کردن نمونه خاک

مواد و وسایل مورد نیاز ازمایش : الک ده مش – بطری پلاستیکی –چکش پلاستیکی – خاک های جمع

اوری شده از ازمایش قبل .

ما در جلسه قبل از خاک نمونه برداری هایی انجام داده و انها را در گوشه ای که در تماس مستقیم با

هوا نباشد قرار داده تا خشک شود در طی این زمان ما خاک ها را زیر و رو کرده تا یک دست حشک شود

حال خاک هایی که کاملا خشک و یک دست هستند را با چکش پلاستیکی ضربه می زنیم تا خرد شود

به طوری که خیلی خورد نشده تا دانه بندی خاک دانه ها حفظ شود ما میدانیم که خاک از ذراتی

به اندازه mm2 وکوچکتر از ان تشکیل شده است برای جدا سازی ذرات بزرگتر از mm2 از الک ۱۰مش

 

استفاده میکنیم وقتی خاک ها را الک کردیم خاک الک نشده را حدا کرده و کمی دیگر میکوبیم و دوباره الک

میکنیم خاک الک نشده را حدا کرده و دیگرنمیکوبیم خاک های عبوری را داخل بطری پلاستیکی قرارداده

روی بطری ها لی بل می زنیم ومشخصات و اسامی افراد گروه تاریخ ازمایش مدرس ومحل خاک برداری

وتاریخ ان را داخل بطری و بر روی لی بل روی بدنه ی بطری ثبت می کنیم .

نکته :
در هنگام ازمایش ازخرد کردن تعدادی کلوخه خوداری می کنیم و تعدادی از ان را برای اندازه گیری وزن

مخصوص ظاهری نگه می داریم .

نتیجه ازمایش :

خاک شامل ذرات کوچکتر و به اندازه mm2است در اثر زیاد کوبیدن و پودر شدن خاک ساختمان و بافت

خاکدانه ها از بین می رود

به نام خدا

شماره ازمایش: سوم

عنوان ازمایش :تعیین بافت خاک به روش هیدرومتری بایکا س

مواد ولوازم مورد نیاز:
خاک کوبیده و الک شده +ترازوی دقیق+قوطی پلاستیکی+اب

مقطر+ محلول کار گون۵۰در صد+دستگاه همزن برقی (شیکو)+مزور مدرج یک

لیتری+همزن دستی+هیدرومتر بایکا س+کرونومتر

روش کار:

ابتدا ۵۰ گرم خاک کوبیده شده الک شده خشک را وزن می کنیم و داخل قوطی پلاستیکی درب

دار می ریزیم و به ان ۳۰۰ سی سی یعنی (cubic centises) اب مقطر اضافه می کنیم

و مقدار ۵۰ cmمحلول ۵۰ در صد کلگون یا هگزا متافسفات سدیم اضافه می کنیم .درب

قوطی را بسته و انرا بر روی دستگاه همزن برقی یا شیکر قرار داده محکم می کنیم با روشن

 

کردن دستگاه به مدت ۲ ساعت اجازه می دهیم محتویات داخل قوطی به خوبی بهم خورده و

تحت تاثیر محلول کلگون تمامی ذرات سه گانه معدنی خاک ( شن, سیلت,رس) از یکدیگر

پراکنده وجدا شوند .سپس دستگاه را خاموش می کنیم و محتویات داخل قوطی را به طور

کامل وبا چند بار شست شو دادن قوطی مزور مدرج یک لیتری تخلیه می کنیم .ان گاه حجم

 

محلول داخل مزور را با افزایش اب مقطر به یک لیتر می رسانیم . در این مرحله با استفاده از

همزن دستی محلول داخل سیلندر را چندین بار به هم میزنیم. همزمان با خارج نمودن همزن

دستی از داخل مزور کرونومتر را روشن می کنیم در فاصله زمانی اولیه هیدرومتر بایکا س

را قبل از ثانیه چهلم به ارامی در محلول داخل مزور غوطه ور کرده و انرا به حالت تعادل

در می اوریم .پس از گذشت ۴۰ ثانیه که تمامی ذرات شن در مزور ته نشین شده ودر محلول

خاک فقط ذرات سیلت ورس به صورت معلق باقی مانده است عددی از هیدرومتر که به

 

موازات سطح محلول قرار دارد راقرایت نموده و به عنوان عدد قرایت اول یادداشت می کنیم

انگاه مزور و محلول داخل انرا در گوشه ای قرار می دهیم و به مدت ۶ ساعت به حال خود

می گذاریم .در این فاصله زمانی تمامی ذرات سیلت نیز ته نشین گردیده و انچه در محلول

معلق می ماند ذرات رس می باشد .در این مرحله عددی از هیدرومتر که به موازات سطح

محلول قابل خواندن است را به عنوان عدد قرایت دوم یادداشت می کنیم.بر اساس انچه که ذکر

 

شد عدد قرایت اول مقدار مجموع سیلت+رس و عدد قرایت دوم مقدار رس را در۵۰ گرم

خاک مورد ازمایش نشان خواهد داد .لازم به ذکر است که دو عدد قرایت اول و دوم قبل از

انکه در محاسبات مورد استفاده قرار گیرند نیازمند دو مورد تصحیح می باشد:

تصحیح اول:

 

مصرف مقدار کلگون ۵۰ در صد در این ازمایش غلظت محلول داخل مزور را به اندازه۲٫۵

واحد افزایش می دهددر نتیجه در هر دو قرایت اول و دوم برای اعمال تصحیح کلگون بایستی

عدد۲٫۵ را از اعداد قرایت شده کسر کنیم.

تصیحیح دوم:

بر اساس قرارداد چنانچه ازمایش در حرارت ۲۰ درجه سانتی گراد انجام شود اعداد قرایت

شده نیازی به تصحیح حرارتی ندارد .در غیر این صورت به ازای هر یک درجه بیش از ۲۰

درجه سانتی گراد ۰٫۳ بایستی به عدد قرایت شده اضافه گردد وبه ازای هر یک درجه کمتر

۲۰ درجه سانتی گراد بایستی۰٫۳ از عدد قرایت شده کم گردد.تا عدد تصحیح شده حرارتی

 

به دست اید . پس از اعمال تصحیح ها ی ذکر شده اعداد تصحیح شده نهایی به دست خواهد امد

که عدد اول مقدار مجموع سیلت+رس وعددقرایت دوم فقط مقدار رس را در ۵۰ گرم خاک

مورد ازمایش نشان می دهد .با انجام محاسبات لازم در صد هر یک از ذرات سه گانه را

بدست اورده وبا استفاده از مثلث بافت خاک نوع بافت خاک مورد ازمایش را تعیین می کنیم.

 

نتیجه ازمایش :ذرات خاک طبق قانون استوک سقوط میکنند یعنی ذرات سنگین تر (شن)

و بعد به ترتیب سیلت و رس ها سقوط میکنند.

عدد قرایت شده د راولین بار توسط دستگاه هیدرومتر ۳۰ و دمای ۲۳ درجه بوده است وبا

تصحیح به صورت زیر عمل میکنیم

A=30+(23-20)*0.3 -2.5=28.4که مقدار سیلت و رس است.

 

عدد قرایت شده که این بار مربوط به میزان رس است ومقدار ان ۲۰ در دمای ۲۴ درجه است

که بعد از تصحیح به صورت زیر محاسبه میشود

B=20+(24-20)*0.3 -2.5= 18.7

از دو مقدار به دست امده در فوق میتوان مقدار سیلت را محاسبه کرد

a-b=28.4-18.7= 9.7 که میزان سیلت است

 

اگر ما درصد سیلت و رس را به دست اوریم از کل صد درصد کم کنیم میزان درصد شن نیز

به دست می اید.

برای این کار کافیست ما اعداد به دست اورده را در ۲ ضرب کنیم چون ۵۰ گرم خاک بوده

۱۰۰گرم خاک ۲ برابر ان میزان است۰

۱۸٫۷*۲=۳۷٫۴۵%clay

 

۹٫۷*۲=۱۹٫۴%silt

Sand=100-(37.4+19.4)=43.2

باقرار دادن این محاسبات در مثلث بافت خاک نوع خاک ازمایشی ما sand ,clay loum

است

ا

شماره ازمایش :چهارم

عنوان ازمایش :تهیه گل اشباع

مواد و لوازم مورد نیاز : خاک کوبیده و الک شده کاپ مخصوص گل اشباع اب مقطر کاردک

روش کار :

اندازه گیری تعدادی از خصوصیات خاک از جمله اندازه گیری ph و عصاره گل اشباع فقط از طریق این

کار انجام میشود بای این کار ابتدا مقداری از خاک را برداشته اب مقطر بر ان ریخته و با کاردک هم میزنیم

این عمل را چندین با انجام یعنی انقدر اب و خاک اضافه میکنیم تا گلی با این خصوصیات به دست اید:

 

۱-سطح گل اشباع براق وسیقلی باشد

۲-چنانچه با کاردک مقداری از گل را برداشته و مایل کنیم با تک ضربه اهسته گل به کاپ منتقل شود

۳-چنانچه با کاردک شکافی عمیق در گل ایجاد کنیم دو طرف شکاف به ارامی به هم نزدیک و برسند

در پایان کار در کاپ را با پلاستیک میپوشانیم طوری که تبخیری صورت نگیرد و تا۲۴ ساعت در جایی

 

ساکن میگذاریم بعد از ۲۴ ساعت به گل سر میزنیم اگر بر روی ان ترک بود نشان دهنده ان است که کمبود

اب دارد و نیاز دارد به ان اب اضافه شود اگر بر روی ان اب باشد یعنی اب ان زیاد است وباید خاک به ان

اضافه کنیم

شماره ازمایش : پنجم

عنوان ازمایش : اندازه گیری ph گل اشباع

مواد و وسایل مورد نیاز :گل اشباع – نوار تخمینph – ph متر

مقدمه ای بر pH

Ph بنا بر تعریف غلظت یون های H ازاد در محلول میباشد(+h)log – = ph

مثلا pH 7 که خنثی است مربوط به اب خالص است که در ان غلظت h+ وoh- در ان برابر ۱۰به توان

منفی ۷ است

در ph کمتر از ۴ یون fe3+ سه بار مثبت در ph خاک موثر است این یون با گروه های هیدروکسید موجود

 

در خاک واکنش داده و ۱h+ هاش مثبت در محیط ازاد میشود

Fe3+ + Oh- = fe(oh)2+

Fe(oh)2+ + oh- = fe(oh)2 که یک بار مثبت نیز دارد

Fe (oh)2+ +oh- = fe (oh)3

 

در هر مسیر بالا یک H نیز ازاد شد

با افزایش یون H+ PH کاهش مییابد

در PH های۴٫۵تا ۷٫۸ یون AL3+ و AL(OH)2+ در PH خاک موثر هستند

در PHهای ۷٫۸ تا۸٫۲یون های کربنات کلسیم CaCo3 موثر هستند که این خاک ها خاکهای اهکی هستند

در PH های ۸٫۲بیشتر کربنات سدیم موثر است Na2Co3 که به خاک های سدیک انها را میشناسیم

روش های اندازه گیری ph :

– روش کالورو متری یا رنگ سنجی

در این روش از معرف های خاصی استفاده میشود که اینها اسید و باز های الی هستند که رنگ فرم یونی انها

متفاوت است زمانی که در محیط محلول قرا میگیرند بسته به نوع غلظت h+ موجود در محیط رنگ انها

تغییر میکند در این روش از ابزاری به نام نوار تخمین ph استفاده میکنیم این روش خیلی دقیق نمیباشد و

 

فقط برای محدوده ph و در عملیات صحرایی از ان استفاذه میکنیم

نوار تخمین ها دارای رنج متفاوتی هستند که در معمولی ترین انها رنح (محدوده) ۹تا .۵٫۵ میباشد

هنگامی که این نوار تخمین را در داخل گل اشباع فرو کنیم با توجه به رنگ معرف ها نسبت به وجود یون

ها تغییر رنگ میدهد در نمونه گل اشباع ما محدوده ۷ تا۷٫۵ مشاهده شد

 

– روش پتانسیو متری یا الکترو متری :

در این روش از دستگاه ph متر استفاده میشود که این دستگاه از دو قسمت تشکیل شده الکترود ها و

پتانسیومتر که صفحه نمایش دارد الکترود ها دو جنس دارند یا الکترود رفرنس یا مرکز که ثابت میباشند و

تغییر نمی کنند و الکترود پتانسیل شیشه ای که بسته به نوع غلظت h+ ازاد در محلول تغییر میکند اختلاف

 

پتانسیل بین این دو الکترود توسط پتانسومتر مستقیما ph را به ما نشان میدهد

روش کار :

جهت اندازه گیری ph میتوان از گل اشباع و یا مخلوط خاک و ابی ویا خاک و kcl کلورور پتاسیم نرمال

با نسبت های ۱ به ۱۰و ۱ به ۵ و ۱ به ۲٫۵ و ۱ به ۱ و خاک و کلورور پتاسیم به نسبت ۱ به ۲٫۵استفاده کرد

بعد از تهیه محلول سوسپانسیون(خاک و اب ) محلول را به مدت ۱ الی ۳ ساعت بر روی شیکر قرار میدهیم

سپس با تست دستگاه با یک محلول خنثی دقت دستگاه را بررسی کرده و الکترود شیشه ای را با دقت با اب

مقطر شستشو میدهیم سپس الکترود را در محلول فرو کرده و دستگاه را روشن میکنیم هر گاه شمارنده دستگاه

ثابت شد ان عدد ph محلول ماست