土壤腐蝕野外電化學(xué)組合測試儀測定方法使用方法

、儀器特點(diǎn)

土壤腐蝕是環(huán)境腐蝕的個(gè)重要方面，土壤腐蝕導(dǎo)致報(bào)廢大量金屬設(shè)備，成重大經(jīng)濟(jì)損失。為了有效地防止和減輕土壤腐蝕，需要行土壤腐蝕環(huán)境勘測和地下程腐蝕穿孔原因的診斷。前者可預(yù)測管線遭受的各種腐蝕危害，以便采取相應(yīng)的措施。后者可查清管線穿孔的主要原因，以便采取對策。

測試儀根據(jù)我們土壤腐蝕與防護(hù)野外測試作多年的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合土壤電化學(xué)和土壤腐蝕方面的理論、方法，將需要用要的測量儀表、電、試劑、用具等加以重新設(shè)計(jì)和組合，使之小型化，并且處于隨時(shí)可用的作狀態(tài)，組裝在小型測試箱中。便于攜帶到野外，現(xiàn)場成與土壤腐蝕與防護(hù)有關(guān)的幾個(gè)項(xiàng)目的分析、測試。方法合理，數(shù)據(jù)可靠，靈活便捷。

二、 性能標(biāo)

1、土壤電阻率的測定 度：± 0.1Ω/m。

2、土壤溫度的測定 度：± 1C

3、土壤中金屬腐蝕電位的測定 度：± 10mV。

4、土壤電位梯度的測定 度：± 1mV/m。

5、土壤氧化還原電位的測定 度：±10mV。

6、土壤pH的測定 度：± 0.05pH。

三、應(yīng)用范圍

測試儀適用于材料土壤腐蝕試驗(yàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的測試與積累、土壤腐蝕環(huán)境的勘測，地下金屬構(gòu)件腐蝕狀況的調(diào)查，以及地下輸油輸氣管道及電纜腐蝕穿孔原因的診斷等。該儀器已廣泛應(yīng)用于各大油田、輸油輸氣公司、鋼鐵、能源、電信、城建、防等門。

四、使用方法

（）土壤電阻率的測定

1、儀器設(shè)備

接地電阻儀（四端） 卷尺（10米） 金屬探針（四支） 溫度計(jì)

2、測定方法

（1）將四支金屬探針垂直等距插入土壤。探針插入土壤深度為<5%a。a為每相鄰兩支探針之間的距離，應(yīng)等于欲測土層的深度，如a=1 m，探針插入土壤深度<5cm。

（2）將儀器水平放置，檢查檢流計(jì)針是否在中心線上，將儀器導(dǎo)線按順序接在探針上。

（3）將倍率標(biāo)度置于大倍數(shù)（般為10），搖動(dòng)電阻儀手柄，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)"測量標(biāo)度盤"和倍率鈕，當(dāng)針接近平衡位置時(shí)加快發(fā)電機(jī)搖動(dòng)的速度，使搖動(dòng)速度>120轉(zhuǎn)/分，調(diào)整標(biāo)度盤使針于中心線上，即可讀數(shù)。般倍率鈕有三檔，如標(biāo)度盤上數(shù)字為"6.6"；倍率鈕在"0.1"檔R=0.66；在"1"檔R=6.6；在"10"檔R=66。

（4）同時(shí)測定土壤溫度。

3、結(jié)果計(jì)算

（1）計(jì)算土壤電阻率（P）值

計(jì)算公式：P=2πaR

式中：P-土壤電阻率

a-兩探針之間的距離

R-儀器上讀數(shù)

將從電阻儀上測得的R值和間距代入公式可計(jì)算出P值。

（2）測定土壤溫度用袖珍數(shù)字mV/pH計(jì)/溫度計(jì)測定。

（3）溫度校正

土壤溫度對電阻率有較大的影響，般土壤溫度每增加1℃，電阻減少2%。為便于數(shù)據(jù)可相互，土壤溫度均校正至15℃。

校正公式：P15=P[1+ α（t-15）]

式中：P15-土溫15℃時(shí)的電阻率

α-溫度系數(shù)（般為2%）

t-實(shí)測時(shí)土壤溫度（0.5 m以下的土溫）

（3）試件深度土壤電阻率的計(jì)算

由于土壤的不均勻性對不同深度土壤電阻率產(chǎn)生定影響，故需測定試件埋藏深度的土壤電阻率，尤其在土壤不均勻的地區(qū)測量和計(jì)算試件埋藏深度土壤電阻率更為要。

 計(jì)算公式：

P（a-b）=(PaRb-PbRa)/Rb-Ra

式中：P（a-b）-試件深度（土層）的土壤電阻率

Pa-從地表到a深度的土壤電阻率

Pb-從地表到b深度的土壤電阻率

Ra-探針間距為a時(shí)的儀表讀數(shù)

Rb-探針間距為b時(shí)的儀表讀數(shù)二）、土壤中金屬腐蝕電位的測定

1、儀器設(shè)備

袖珍數(shù)字mV/pH計(jì)/溫度計(jì)、 硫酸銅電、鱷魚夾 金屬電五支（用戶自備）。

2、測定方法

在測試點(diǎn)挖土至試件露出角，用鱷魚夾使試件與袖珍數(shù)字mV/pH計(jì)/溫度計(jì)、通過導(dǎo)線連在示電接線器上，硫酸銅電連在儀器的參比電接線器上，參比電插入試件附近濕潤的土壤中，將儀器的選擇鈕撥至[mV]檔，按般測電位的操作方法，即可測得相當(dāng)于該參比電的金屬試件的腐蝕電位。

在未埋設(shè)試件的土壤中測試腐蝕電位的方法；將五支金屬電插入土壤的待測位，平衡小時(shí)。然后通過導(dǎo)線連在儀器的負(fù)，參比電連在儀器的正，測試方法同上。

（三）土壤電位梯度的測定

1、儀器設(shè)備

袖珍數(shù)字mV/pH計(jì)/溫度計(jì)、 長效硫酸銅參比電（兩支）

2、測定方法

采用土壤對土壤S/S(Soil to Soil)測定法。把兩支參比電插入土壤（間距20-50m），土壤過于干燥時(shí)加些水在電與土壤接觸處。再把兩支電串接在儀器上，儀器的選擇鈕撥至[mV]檔，測量兩支電在土壤中的電位差。兩點(diǎn)間電位差除以兩點(diǎn)間距離即為土壤電位梯度mV/M。

電位梯度有直角法和圓周法等測量方法。直角法在埋設(shè)管線處應(yīng)用時(shí)分縱和橫兩個(gè)方向測定，縱向沿管線鋪設(shè)方向測量，橫向沿垂直管線方向測量。圓周法是以支電為圓心，另支電在圓周上根據(jù)需要按幾等分測量，半徑為兩點(diǎn)間距離，后按矢量法求得地電流的方向。

采用上法測量時(shí)，如電流經(jīng)常變化或電位差值較大，說明這地區(qū)有散雜電流存在，也可能是泄漏電流區(qū)。

測試前要測量兩支不易化的參比電間的電位差（兩支電間距很小時(shí)測，此時(shí)電位差應(yīng)小于正負(fù)2mV），另外要注意性變化。

（四）、土壤氧化還原電位的測定

1、 儀器試劑

袖珍數(shù)字mV/pH計(jì)/溫度計(jì)、鉑電（二支） 甘汞電（支）

2、測定方法

鉑電在使用前定要行脫膜處理。通常可采用三種方法，即機(jī)械法、化學(xué)法和電化學(xué)法。在野外使用采用機(jī)械更為方便。機(jī)械法與般金屬拋光的原理類似，重要的是磨擦?xí)r應(yīng)避免產(chǎn)生細(xì)痕，通常的拋光材料有細(xì)粉狀礬土、碳化硅、金剛粉或牙膏等，這里可用牙膏對鉑表面行拋光，然后用純水清洗后，再浸入ORP電浸泡液中6小時(shí)后使用。

浸泡液的配制方法：取pH4.00緩沖劑（250ml）包，溶于250ml純水中，再加入56克分析純KCL，適當(dāng)加熱，攪拌至*溶解既成（如果溶液要較長時(shí)間保存，則要加防腐劑）。

在野外原位測定時(shí)，將五支鉑電分別插入欲測土層中，平衡小時(shí)。然后鉑電接儀器的正，插在附近土壤中的甘汞電接儀器的負(fù)，儀器的選擇鈕撥至[mV]檔，測試操作方法同上。

2、 結(jié)果計(jì)算

從儀器上讀得的電位值，是土壤中鉑電的電位值對甘汞電的電位差，要換算成以氫電為基準(zhǔn)的電位值。

計(jì)算公式：E實(shí)測= Eh土壤-E甘汞電

移項(xiàng)后：E h土壤= E實(shí)測+E甘汞電

式中甘汞電的電位砂式中甘汞電的電位不同溫度的差異見下表：

飽和甘汞電在不同溫度時(shí)的電位

注：該電位值包括液接電位。

土壤Eh值為了可以統(tǒng)，般均需行pH校正：

校正公式：E h7= E h+60（pH實(shí)測-7）

pH增加了個(gè)單位，相應(yīng)的Eh減少60 mV。PH的嚴(yán)格校正困難，但是由于大多數(shù)情況下實(shí)測值與理論值相差不大，為了各種土壤相互起見，往往采用理論值-60 mV（30℃）行校正，這對有機(jī)質(zhì)不。PH變化不大的土壤來說誤差可能是不大的，有時(shí)把Eh土壤和pH值同時(shí)列出。

土壤本身是不均勻的，測定Eh時(shí)要多次測或用多支電測，求其平均值。重復(fù)次數(shù)要視土壤的均勻情況而定，般五次左右。

（五）、土壤酸堿度的測定

1、儀器設(shè)備

袖珍數(shù)字mV/pH計(jì)/溫度計(jì)、含：pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖液（pH4.01和6.87）、pH電、 甘汞電、20孔篩、50ml塑料燒杯、 磁力攪拌器、 微型數(shù)字天平（500g/0.1g）、 

2、測定方法

稱取通過20孔篩（1mm）的風(fēng)干土樣20g，放在50 ml型燒杯中，加入20 ml去CO 2的蒸餾水，在磁力攪拌器上攪動(dòng)1分鐘，或用人繼續(xù)攪拌20-30分鐘，使土壤充分散開，放置半小時(shí)，使其平衡，些時(shí)應(yīng)避免空氣中有氨或揮發(fā)性酸。然后將pH電插到下懸液中，再將甘汞電插到上清液中，即可行pH測定。數(shù)分鐘內(nèi)即可得到穩(wěn)定讀數(shù)，但對于緩沖性弱的土壤，常需較長時(shí)間才能達(dá)到平衡數(shù)值。

請注意：每測個(gè)樣品要用洗瓶將pH電和甘汞電或鹽橋端所粘的土粒洗去，并用濾紙輕輕將吸附的水吸干，再行二個(gè)樣品的測定。測定5-6個(gè)樣品后，

（六）溫度的測定（能選擇開關(guān)在溫度檔）

1、儀器設(shè)備

袖珍數(shù)字mV/pH計(jì)/溫度計(jì)、溫度傳感器。

2、測定方法

將溫度傳感器插入相應(yīng)的電插座中，傳感器插入被測溶液中就可行測定。