Occhio粒度粒形分析儀在土壤粒徑粒形特性分析中的應用

Occhio粒度粒形分析儀在土壤粒徑粒形特性分析中的應用

土壤作為陸地生態系統的基礎，對生態系統的平衡和穩定有著至關重要的作用。土壤由不同的母質風化發育而來，其結構和質地也存在很大的差異。而土壤質地則是土壤最基本的特征之一，是土壤分類的重要依據，對土壤肥力、土壤養分運移、土壤水分特征曲線及土壤可蝕性等具有重要影響。不同土壤質地最主要的區分方法在于對組成土壤的土壤顆粒粒徑粒形的分析。

目前測量土壤粒徑粒形的方法很多，有尺量法，篩分法，沉降法，激光衍射法，電阻法以及靜態圖像法等。

1、尺量法：該分析方法分析粒徑范圍為大于32mm的樣品，是分析大粒徑泥沙的一種常用方法。

2、篩分法：分析粒徑范圍為0.062-32mm。篩析法設備簡單，操作方便，測量結果較為直觀。其缺點是影響因素復雜，成果的不確定因素較多。現在許多高校土壤實驗室還在用此法。

3、粒徑計法：分析粒徑范圍為0.062-0.5mm，粒徑計法是以沉降法為原理的分析方法。該方法的缺點是分析成果粒徑偏粗。

4、吸管法：分析粒徑范圍為0.062-0.25mm，濃度0.1-1.0%，沙重1.0-10g。該方法是目前被專家廣泛認可的分析細泥沙的準確方法。但操作分析有一定難度。大批量生產，分析速度太慢，難已適應現在的工作發展需要。

5、消光法：消光法顆粒分析已成為當前河流中應用的主要分析方法，消光法的優點是，在測試中無須采樣。泥沙自由沉降無干擾現象。試樣濃度低，所需分析沙樣少，測量時間短，分析效率高。測量結果易用于計算機進行數據自動處理。并寫進了新的《河流泥沙顆粒分析規程》中，但該方法也存在一些不足的地方。儀器結構比較復雜，維修維護具有一定的難度。要求分析人員必須熟悉本測區粒徑組成及物理變化特性，正確使用儀器。

6、激光衍射法：該方法應用于土壤顆粒粒度粒形測試對樣品的要求比較高，需要樣品比較純凈，而大部分土壤樣品組成比較復雜，測量前的樣品制備過程比較繁瑣。

 7、圖像法：該方法最大的優點在于“有圖有真相”，所見即所得。通過對采集的大量顆粒圖片進行統計分析，得出粒徑大小和粒形圖像。因其每次測試取樣量較少，因此需多次測量已得到更全面的土壤顆粒信息。

Occhio ZEPHYR LDA動態粒度粒形分析儀在機械和真空分散系統的配合下，可以提供快速和準確的粒徑粒形分析。它可以替代手動篩分法分析。結合CALLISTO軟件，可以在幾分鐘之內完成分析。

動態干法分析

干法分析采用振動式進料裝置，配合真空抽吸裝置，使顆粒（粉體）樣品下滑到管道并在抽吸系統中分散。線性氣流可以保持所有顆粒都在焦平面內。具有遠心鏡頭的高分辨相機可以得到高清顆粒圖像。

傳統粒度分析的升級

ZEPHYR LDA采用高分辨率相機，使得其粒度報告可與其他粒徑分析儀器做比較，例如篩分儀和激光衍射粒度分析儀。分析快速準確，結果可*對應。

玻璃窗片自動清潔（免維護）

壓縮空氣自動清潔玻璃窗片，沒有污染，無需要在分析之后清潔光路。

濕法分析（選項）

可針對不同樣品特性，選配濕法測量系統。濕法分析具有以下特點：

粒徑測量范圍：1µm~3000µm

具備粒子計數功能。

動力學分析模式： 可跟蹤每一個單一顆粒的粒度變化信息。

典型應用

食品（糖，咖啡，巧克力）、纖維、煙草、泥沙，金剛石，聚苯乙烯（PTFE)，陶瓷，肥料......

土壤樣品采集

自然條件下，選取具有代表性的典型區域作為取樣樣地；實驗研究條件下，根據研究目的選取特定區域作為取樣樣地。根據樣地類型、開闊平坦程度、土壤勻質程度等條件可選擇“梅花形”“棋盤式”“S形”“網格法”進行布點，同一類型的土壤樣品，至少取3個土樣作為重復。樣品采集的時間和頻率根據研究對象和目的決定。具體操作和細節可參照《土壤理化分析》中相關部分。

測量指標

Occhio ZEPHYR LDA動態粒度粒形分析儀結合CALLISTO軟件，可以得到40個以上粒徑和形貌分析參數：

顆粒數量分布、D10/D50/D90顆粒度分布、顆粒表面積分布、顆粒體積分布、平均顆粒粒徑、體積平均粒徑、表面積平均粒徑、數量平均粒徑、等效面積直徑、弗雷特（Feret）直徑及其最大/最小/平均值、長細比、分形維數、圓度、周長、鈍度、粗糙度和橢圓度等。

數據處理

圖像分析產生的全面信息，很容易通過CALLISTO軟件得到。測量結果可以各種表格和圖片顯示出來。可通過分析過濾功能（1D或2D）針對分析結果以形狀或粒徑大小做進一步數據處理。分析數據可任意重疊比對。輕點鼠標，就能生成PDF格式的樣品分析報告，該文件包括樣品信息，粒徑和粒形結果，還帶有圖形信息。

用顆粒的形狀信息補充尺寸信息

形狀信息是對粒徑分布的二維的補充，比如大小相識的顆粒可能在形狀上大相徑庭。對非球形顆粒準確的定性，兩維的形狀信息是必需的。形狀的差異可從粒形分布反映出來。動態圖像分析抓取最佳的顆粒圖像進行處理。得到的圖像可經過復雜的圖像分析程序分析，得到圖像信息；亦可存儲起來，以后分析。

了解顆粒系統

通過動態圖像分析得到的形狀和尺寸相關數據提供了每個顆粒的豐富信息，這些信息可以展示在散點圖以觀察樣品的顆粒尺寸-形狀趨勢。