Occhio粒度粒形分析仪在土壤粒径粒形特性分析中的应用

Occhio粒度粒形分析仪在土壤粒径粒形特性分析中的应用

土壤作为陆地生态系统的基础，对生态系统的平衡和稳定有着至关重要的作用。土壤由不同的母质风化发育而来，其结构和质地也存在很大的差异。而土壤质地则是土壤最基本的特征之一，是土壤分类的重要依据，对土壤肥力、土壤养分运移、土壤水分特征曲线及土壤可蚀性等具有重要影响。不同土壤质地最主要的区分方法在于对组成土壤的土壤颗粒粒径粒形的分析。

目前测量土壤粒径粒形的方法很多，有尺量法，筛分法，沉降法，激光衍射法，电阻法以及静态图像法等。

1、尺量法：该分析方法分析粒径范围为大于32mm的样品，是分析大粒径泥沙的一种常用方法。

2、筛分法：分析粒径范围为0.062-32mm。筛析法设备简单，操作方便，测量结果较为直观。其缺点是影响因素复杂，成果的不确定因素较多。现在许多高校土壤实验室还在用此法。

3、粒径计法：分析粒径范围为0.062-0.5mm，粒径计法是以沉降法为原理的分析方法。该方法的缺点是分析成果粒径偏粗。

4、吸管法：分析粒径范围为0.062-0.25mm，浓度0.1-1.0%，沙重1.0-10g。该方法是目前被专家广泛认可的分析细泥沙的准确方法。但操作分析有一定难度。大批量生产，分析速度太慢，难已适应现在的工作发展需要。

5、消光法：消光法颗粒分析已成为当前河流中应用的主要分析方法，消光法的优点是，在测试中无须采样。泥沙自由沉降无干扰现象。试样浓度低，所需分析沙样少，测量时间短，分析效率高。测量结果易用于计算机进行数据自动处理。并写进了新的《河流泥沙颗粒分析规程》中，但该方法也存在一些不足的地方。仪器结构比较复杂，维修维护具有一定的难度。要求分析人员必须熟悉本测区粒径组成及物理变化特性，正确使用仪器。

6、激光衍射法：该方法应用于土壤颗粒粒度粒形测试对样品的要求比较高，需要样品比较纯净，而大部分土壤样品组成比较复杂，测量前的样品制备过程比较繁琐。

 7、图像法：该方法最大的优点在于“有图有真相”，所见即所得。通过对采集的大量颗粒图片进行统计分析，得出粒径大小和粒形图像。因其每次测试取样量较少，因此需多次测量已得到更全面的土壤颗粒信息。

Occhio ZEPHYR LDA动态粒度粒形分析仪在机械和真空分散系统的配合下，可以提供快速和准确的粒径粒形分析。它可以替代手动筛分法分析。结合CALLISTO软件，可以在几分钟之内完成分析。

动态干法分析

干法分析采用振动式进料装置，配合真空抽吸装置，使颗粒（粉体）样品下滑到管道并在抽吸系统中分散。线性气流可以保持所有颗粒都在焦平面内。具有远心镜头的高分辨相机可以得到高清颗粒图像。

传统粒度分析的升级

ZEPHYR LDA采用高分辨率相机，使得其粒度报告可与其他粒径分析仪器做比较，例如筛分仪和激光衍射粒度分析仪。分析快速准确，结果可*对应。

玻璃窗片自动清洁（免维护）

压缩空气自动清洁玻璃窗片，没有污染，无需要在分析之后清洁光路。

湿法分析（选项）

可针对不同样品特性，选配湿法测量系统。湿法分析具有以下特点：

粒径测量范围：1µm~3000µm

具备粒子计数功能。

动力学分析模式： 可跟踪每一个单一颗粒的粒度变化信息。

典型应用

食品（糖，咖啡，巧克力）、纤维、烟草、泥沙，金刚石，聚苯乙烯（PTFE)，陶瓷，肥料......

土壤样品采集

自然条件下，选取具有代表性的典型区域作为取样样地；实验研究条件下，根据研究目的选取特定区域作为取样样地。根据样地类型、开阔平坦程度、土壤匀质程度等条件可选择“梅花形”“棋盘式”“S形”“网格法”进行布点，同一类型的土壤样品，至少取3个土样作为重复。样品采集的时间和频率根据研究对象和目的决定。具体操作和细节可参照《土壤理化分析》中相关部分。

测量指标

Occhio ZEPHYR LDA动态粒度粒形分析仪结合CALLISTO软件，可以得到40个以上粒径和形貌分析参数：

颗粒数量分布、D10/D50/D90颗粒度分布、颗粒表面积分布、颗粒体积分布、平均颗粒粒径、体积平均粒径、表面积平均粒径、数量平均粒径、等效面积直径、弗雷特（Feret）直径及其最大/最小/平均值、长细比、分形维数、圆度、周长、钝度、粗糙度和椭圆度等。

数据处理

图像分析产生的全面信息，很容易通过CALLISTO软件得到。测量结果可以各种表格和图片显示出来。可通过分析过滤功能（1D或2D）针对分析结果以形状或粒径大小做进一步数据处理。分析数据可任意重叠比对。轻点鼠标，就能生成PDF格式的样品分析报告，该文件包括样品信息，粒径和粒形结果，还带有图形信息。

用颗粒的形状信息补充尺寸信息

形状信息是对粒径分布的二维的补充，比如大小相识的颗粒可能在形状上大相径庭。对非球形颗粒准确的定性，两维的形状信息是必需的。形状的差异可从粒形分布反映出来。动态图像分析抓取最佳的颗粒图像进行处理。得到的图像可经过复杂的图像分析程序分析，得到图像信息；亦可存储起来，以后分析。

了解颗粒系统

通过动态图像分析得到的形状和尺寸相关数据提供了每个颗粒的丰富信息，这些信息可以展示在散点图以观察样品的颗粒尺寸-形状趋势。