آزمايشگاه خاكشناسي عمومي

این مقاله دارای تصاویر است که در سایت قابل نمایش نیست
جلسه اول
شماره آزمايش:
نمونه‌برداري از خاك
اهميت روش صحيح نمونه‌برداري

 

۱٫ زمان نمونه‌برداري
۲٫ عمق نمونه‌برداري
۳٫ آماده كردن زمان
۴٫ ابزار نمونه‌برداري
وسايل مورد نياز:
۱٫ بيل و يا بيلچه يا طبقه نمونه‌برداري «اوگر»
۲٫ سطح پلاستيك تميز
۳٫ نايلون پلاستيكي
روش نمونه‌برداري
۱٫ نمونه‌برداري تصادفي
۲٫ روش زيگزاگ
۳٫ روش اضلاع زمين
عمق نمونه‌برداري
عمق نمونه‌برداري ۳۰ سانتيمتر است و براي باغ‌ها در نمونه يك عمقي از ۰ تا ۳۰ يك عمق، عمق ۳۰ تا ۶۰ كه عمق توسعه ريشه‌هاست.
زمان: معمولاً ۲ تا ۴ هفته قبل بازگشت نمونه‌برداري مي‌كنيم. براي باغ‌هايي كه احداث نشده را قبل از بهره‌برداري براي باغاتي كه احداث شده اواخر زمستان يا اوايل بهار از كنار ديوارها يا پرچين‌ها يا كنار رودهاي آب نمونه‌برداري كنيم و در هنگ

ام نمونه‌برداري، خار و خاشاك و كودهاي شيميايي و حيواني را از خاك كنار مي‌زنيم و بعد نمونه‌برداري مي‌كنيم.
زمان در نمونه‌برداري خيلي مهم است. از نظر فيزيكي شيميايي، بهترين روش نمونه‌برداري، نمونه‌برداري از اضلاع زمين و تصادفي روش خوبي است كه پوشش كاملي از زمين مي‌دهد و دقت در نمونه‌برداري خيلي مهم است.

جلسه دوم

شماره آزمايش: آماده كردن نمونه خاك
مواد و وسايل مورد نياز
الك ۱۰mesh چكش پلاستيكي (هاون و چيني) سيني ۲ ميليمتري و قوطي پلاستيكي.
خاك را كه مطمئن هستيم در جوار هوا خشك مي‌كنيم در هاون يا چكش مي‌كوبيم، خود مي‌كنيم، ولي پودر نمي‌كنيم. پس خاك خرد شده را از الك ۱۰mesh عبور داده خاك باقي روي الك را دور ريخته و خاك عبور از الك را ته قوطي پلاستيكي جمع كرده و بر روي آن شماره خاك را برچسب مي‌زنيم.
خاك نرم: (fine earth)

جلسه چهارم
شماره آزمايش: تعيين بافت خاك
مواد و وسايل مورد نياز
۱٫ خاك خشك الك شده (fine earth) هيدرومتر، دماسنج، كرنومتر يا دماسنج، شيكر برقي، قوطي پلاستيكي درب‌دار، محلول هگزا متافسفات سديم ۵% نام تجاري كالبن، هم زن دستي، استوانه مدرج سيلندر و آب مقطر.
ابتدا ۵۰ گرم خاك خرد شده الك شده را در داخل قوطي پلاستيكي ريخته ۳۰۰ سي‌سي آب مقطر و ۵۰ سي‌سي محلول محلول كالبن ۵% به آن اضافه مي‌كنيم در قوطي را بسته به مدت ۶ ساعت بر روي شيكر برقي قرار مي‌دهين. در صورتي كه از هم‌زن برقي استفاده مي‌شود يا «آژياتور» ۵ دقيقه نمونه را هم مي‌زنيم. سپس محتويات قوطي را در داخل سيلندر استوانه‌اي ۱ ليتري و

سيلندر را به حجم مي‌رسانيم. سپس با هم‌زن دستي به مدت ۱ دقيقه مخلوط را هم زده (۱۰ مرتبه) هم زمان با خارج كردن هم زن كرنومتر را مي‌زنيم و هيدرومتر را به آرامي در داخل مخلوط قرار مي‌دهيم. بعد از ۴ ثانيه اولين قرائت هيدرومتر انجام مي‌شود. دماي مخلوط را هم با دماسنج اندازه مي‌گيريم.
قرائت اول هيدرومتر بعد از ۴۰ ثانيه a1=
دما قرائت اول T=
داخل مخلوط رس و سيلت

اعداد خام هستند
سپس سيلندر را به مدت ۶ ساعت كنار گذاشته در اين مدت سيلت موجود در مخلوط نيز ته‌نشين شده بعد از ۶ ساعت دومين قرائت هيدرومتر را انجام مي‌دهيم. بعد از قرائت.
ديسيرس كنترلي
قرائت دوم هيدرومتر بعد از ۶ ساعت b=
دما قرائت دوم T’=
به خاطر داشتن يون شعاعي كوچك
(disperses)

بنابراين:
۱٫ تصحيح مربوط به غلظت كاگنن:
a’=a-2.5+(T-20)*0.3
2. تصحيح مربوط به دما: دما ثابت آزمايشگاه ۶/۰- = ۳/۰ × (۲۰-۱۸) : مثال
۲۰ درجه سانتيگراد ۶/۰ = ۵/۲ – a
به ازاي هر درجه كه از ۲۰ بيشتر باشد، ۳% به عدد قرائت شده اضافه مي‌كنيم و به ازاي هر درجه كه از ۲۰ كمتر باشد، ۳% از عدد قرائت شده كم مي‌كنيم.
b’=b-2.5+(T’-20)*0.3
درصد سيلت %
(silt + clay) = %clay
شن %
۱۰۰-%(silt + clay)
جواب آزمايش:
b’=8T=7 b’=8-1.5+[17-20]*0.3

a’=25T=15 6.5+(-3)*0.3=5.4
a’=25-1.5+(15-20)*0.3=22 رس و سيلت
رس ۴/۵ سيلت ۶/۱۶ مقدار شن ۷۸=۲۰-۱۰۰

جلسه پنجم
شماره آزمايش: تهيه گل اشباع و اندازه‌گيري درصد اشباع
مواد و وسايل مورد نياز:

خاك نرم (خالص)، كاپ يا فنجان، پلاستيكي درب‌دار، آب‌ مقطر، كاردكت
گل اشباغ خاكي است كه در حالت اشباع باشد. به عبارتي گل اشباع مخلوط خاك و آبي است كه داراي ويژگي زير است:
۱٫ سطح گل براق باشد.
۲٫ در سطح و زير گل آب جمع نشود.
۳٫ زمان كه با كاردك شياري ايجاد مي‌كنيم.
۴٫ لبه شيار بدهيم برسد.
۵٫ وقتي كه با كاردك يا (espotour) مقداري از گل آن برمي‌داريم با ضربه مختصري به داخل كاپ سقوط كند، زماني كه كاپ را كج كنيم، به آرامي جريان مي‌يابد. موارد استفاده در گل اشباع در آزمايشگاه خاكشناسي موارد استفاده از گل اشباع.
۱٫ تعيين pH خاك
۲٫ تعيين درصد اشباع خاك
۳٫ تهيه عصاره‌ي اشباع.
خاك جهت اندازه‌گيري شوري خاك electrical conductivity (EC) هدايت الكتريكي.
روش: ابتدا حدود ۲۰۰ گرم (۳/۲) خاك را در داخل كاپ ريخته به آرامي آب مقطر به آن مي‌افزاييم و با كاردك هم مي‌زنيم تا گل اشباع پديدار شود. سپ درب كاپ را بسته و به مدت ۲۴ ساعت (حداقل ۳ ساعت) لازم درب كاپ را بسته و به كتاري مي‌گذاريم. پس از اين مدت درب كاپ را باز نمونه ۳ حالت ممكن است:
۱٫ سطح گل آب جمع شود: در اين صورات رطوبتي كه به آن اضافه شده زياد شده مقداري خاك خشك به آن مي‌باشيم مجدداً هم مي‌زنيم.
۲٫ سطح گل ترك برمي‌دارد: در اين صورت رطوبت كم بوده و بايستي با پيپت مقداري آب اضافه كنيم.
۳٫ سطح گل تغيير نكرده: اين گل همان گل اشباع موردنظر است.
s.p (saturation percentag)
اندازه‌گيري درصد اشباع (sp) درصد اشباع
مقدار رطوبتي است كه ۱۰۰ گرم خاك خشك شده در آون ۱۰۵ درجه كوره به خود جذب مي‌كند تا به حالت اشباع درآيد.
روش كار:
ابتدا يك تين برداشته آنرا وزن مي‌كنيم‌ (A وزن) سپس مقداري گل اشباع حدود ۲۰ تا ۳۰ گرم اشباع را در داخل ريخته مجدداً اندازه مي‌گيريم |B|. سپس داخل آون ۱۰۵ سانتيگراد به مدت ۲۴ ساعت (حداقل ۳ ساعت) قرار داده را از داخ آون درآورد. مجدداً تين وزن مي‌كنيم |C| وزن تين + گل اشباع يا خشك.
وزن خاك خشك/وزن آب

b-c= وزن آب
c-a= درصد اشباع خاك خشك

c= وزن تين + گل اشباع بعد از آون يا گل خشك
جواب آزمايش:
c= اشباع + وزن تين
يا اشباع sp درصد
a=75gr
b=15+30=45

c=36

جلسه ششم
موضوع آزمايش:
اندازه‌گيري وزن مخصوص ظاهري
مواد مورد نياز
كلوخه طبيعي خشك شده – پارافين مذاب، نخ خياطي، سيلندر شيشه يا مدرج، ترازو.
روش كار:
ابتدا كلوخه طبيعي را كه در آون ۱۰۵ درجه خشك شده است، وزن مي‌‌كنيم. وزن آن را A مي‌نماييم. سپس نخ خياطي به طول نيم متر ۵% و در آن بسته و كلوخه را در داخل پارافين مذاب غوطه‌ور مي‌كنيم، به طوري كه محيط اطراف كلوخه كاملاً پارافين مذاب پوشانده شود. سپس پيش از سرد شدن پارافين مجدداً كلوخه را وزن مي‌كنيم. وزن آن را B مي‌ناميم (كلوخه و پارافين). سپس كلوخه را در داخل سيلندر مدرج شيشه‌اي مه محتوي جسم معين آب است، غوطه‌ور مي‌كنيم. طبق قانون ارشميدس افزايش حجم آب در اثر غوطه‌ور شدن كلوخه داخل آب معادل حجم كلوخه مي‌باشد.
قانون ارشميدس:
حجم غوطه‌ور همان جسم جابجا شده است. اختلاف ارتفاع آب را C ناميده كه همان جسم كلوخه و پارافين.
با توجه باينكه كه چگالي پارافين عدد ثابت (۸/۰ گرم، سانتيمتر مكعب

Pp)

از همه اينها Pp را بدست مي‌آوريم
C-Vp

روش استفاده از سيلندر
مواد و وسايل مورد نياز:
سيلندر استوانه فلزي، تخته مسطح چكش، ترازو و آون، كادرك و بيل

چه
روش كار:
ابتدا سيلندر فلزي را كه V=r2b حجم و وزن آن مشخص است، برداشته و از فرمول حجم استوانه بدست مي‌آوريم. در سطح خاك قرار داده تخته مسطح را بر روي آن گذاشته و با چكش آنقدر سطح تخته ضربه وارد مي‌كنيم تا سيلندر كاملاً در خاك فرو رود. در سطح آن و با استفاده خاك مماس (يكي) شود. سپس با بيلچه خاك اطراف سيلندر را كنار زده و با كاردك در زير استوانه قرار داده، استوانه را به آرامي از زير خاك بيرون مي‌كشيم.
اطراف استوانه را تميز مي‌كنيم. سپس سيلندر محتوي خاك را به آزمايشگاه منتقل مي‌كنيم. در داخل آون در دماي ۱۰۵ درجه سانتيگراد به مدت ۲۴ ساعت قرار مي‌دهيم. پس از ۲۴ ساعت نمونه را از داخل آون خارج نموده مجدداً وزن مي‌كنيم. از تفاضل وزن سيلندر محتوي خاك خشك و وزن سيلندر وزن خاك خشك (MS) بدست مي‌آيد (همان سيلندر + VT) در فرمول (pb) قرار داده و وزن مخصوص ظاهري را بدست مي‌آوريم:
جواب آزمايش
A= وزن سيلندر
V= سيلندر يا حجم استوانه VT وزن كلوخه = ۸gr
وزن كلوخه + پارافين = ۹gr
B= خاك سيلندر محتوي خاك خشك
اختلاف ارتفاع = ۵cc – حجم كلوخه پارافين
B-A وزن خاك خشك

حجم كلوخه = ۵-۱٫۲۵=۳٫۷۵cm3

۰٫۸VP=9-8=1

جلسه هفتم
عنوان آزمايش
اندازه‌گيري وزن مخصوص حقيقي روش هيدرومتر
مواد و وسايل مورد نياز:
پيكنومتر، پلاستيك قوطي درب‌دار، خاك نرم، آب مقطر، ترازو، دسي كاتور
ابتدا پيكنومتر را پر از آب مي‌كنيم و وزن آن را a مي‌ناميم. سپس ۱۰۰ گرم

خاك خشك را وزن نمونه مقداري از آب در داخل پيكنومتر را خارج كرده خاك خشك را در داخل پيكنومتر ريخته مجدداً پيكنومتر را تا خط نشان پر از آب نموده وزن مي‌كنيم.
a= وزن پيكنومتر + وزن آب
b= وزن پيكنومتر + ۱۰۰ گرم خاك + آب مقطر
پيكنومتر را در داخل ديسكاتور گذاشته به مدت ۱۰ دقيقه تا هواي خاك و آب كاملاً خارج شود، به نحوي كه خروج حباب‌هاي هوا در سطح پيكنومتر مشاهده نشود. از داخل ديسكاتور خارج و وزن مي‌كنيم و b مي‌ناميم. اگر a را با ۱۰ جمع كنيم و b را از آن كم كنيم.
(a-b)-b حجم آب جابجا شده
قانون ارشميدس

۰٫۱۱۹=a
0.127=b
(119+100-124=5
Vs=Vt+Vw-Va

Vs=1-5=4

آزمايش شماره ۸
موضوع آزمايش: اندازه‌گيري الكتريكي عصاره اشباع يا شوري خا با Ec
Electerical condactirity extract

مواد و وسايل مورد نياز
گل اشباع، كاغذ صافي، Ec پايه عصاره‌گي، كاردك، Ec متر.
هدايت الكتريكي عكس مقاومت الكتريكي بوده در مورد محلول‌هاي آبي نسبت مستقيم با مقدار املاح دارد. به عبارتي هرچه محلول بيشتر باشد، شورتر باشد. مقدار املاح شورتر است. براي اندازه‌گيري Ec از دستگاهي به نام Ec متر استفاده مي‌شود.

Ec متر شامل ۲ قسمت:‌ Cell سل واحد اندازه‌گيري دو الكترول پلاستيكي قرار گرفته كه فاصله آن‌ها و اندازه آنها طوري تنظيم شده كه هدايت الكتريكي ستوني از محلول به سطح مقطع يك سانتيمتر و طول يك سانتيمتر را اندازه‌گيري مي‌كند. با درنظر گرفتن فاكتور دستگاه هدايت الكتريكي بر روي نمايشگر واحد اندازه‌گيري نشان داده مي‌شود. واحد الكتريكي موس (mhos) بوده كه عكس اهم مي‌باشد. يكي واحد اهدايي است (موس).

روش كار
ابتدا گل اشباع را به روشي كه در طبقات گذشته گفته شد تهيه مي‌كنيم. سپس گل اشباع را در داخل پايه عصاره‌گيري كه در داخل آنها كاغذ صافي قرار داديم. ريخته و سطح آن را كاملاً صاف مي‌كنيم، به طوري كه شكافي در سطح گل نباشد. سپس شيشه‌هاي مخصوص را كه براي پايه عصاره‌گيري درنظر گرفته شده در زير پايه در محلول مخصوص نصب مي‌كنيم. پمپ خلاء را روشن نموده عصاره اشباع به مرور در داخل شيشه‌ها جمع‌آوري مي‌شود. عصاره جمع‌آوري شده همان عصاره اشباع خاك است.
دستگاه Ec متر را روشن نموده و با محلول كلريد پتاسيم ۰۱/۰ نرمال كاليبر، سپس با دستگاه كاليبرع مي‌كنيم. عددي كه Ec متر نشان مي‌دهد بايستي عدد ثابت ۴۱۲ را mhos/cm يا ds/m كه در دماي ۲۵ درجه سانتيگراد نشان مي‌دهيم. سپس سيل دستگاه را با آب مقطر شست و شو داد، براي قرائت نمونه عصاره اشباع خاك خشك از آن استفاده مي‌كنيم. خاك‌هايي كه Ec آنها كه كمتر است، كمتر از ۴dc/m باشد خيلي شور است.
خاك‌هاي داراي كم شور ۸ تا ۴
خاك‌هاي داراي شوري متوسط ۱۶ تا ۸

خاك‌هاي داراي شوري زياد ۳۲ تا ۱۶
داراي شوري خيلي زياد < 32

 

جلسه نهم: آزمايش شماره ۹
اندازه‌گيري pH
مواد و وسايل مورد نياز:
pH متر دستگاهي كه pH را اندازه‌گيري مي‌كند، پيت، آب مقطر، محلول و يا گل اشباع
pH-log H+
محلول ۱ به ۱ خاك و آب مقطر باشند (عصاره اشباع)
محلول ۱ به ۵/۲ خاك آب مقطر
محلول ۱ به ۵ و محلول ۱ به ۱۰ آب مقطر
محلول ۱ به ۵/۲ خاك و كلرول و CaCl
دستگاه pH از دو قسمت تشكيل شده است:
۱٫ پتانسيومتر: پتانسيل را اندازه مي‌گيرند.
۲٫ الكترود:
• الكترود مرجع يا دپرنس: پتانسيل
• الكترود شيشه‌اي: غلظت يون هيدروژن آزاد در محلول مقداري از آن تغيير مي‌كند

(واحد اندازه‌گيري هيدروژن).
اختلاف پتانسيل بين اين دو الكترود مستقيماً توسط پتانسيومتر اندازه‌گيري و به صورت pH نمايش داده مي‌شود. قبل از كار با دستگاه pH متر استفاده