نمونه برداری خاک

نمونه برداری خاک:
هدف:

تجزیه وشناخت خاک و در نتیجه مورد استفاده قرار دادن آناست
1- تقسیم بندی زمین:

بر اساس نوع زمین ونوع گیاهوشیب یا مسطح بودن
2- نمونه برداری:
روشهای نمونه برداری:
الف: روش محورمختصات

ب: روش شبکه بندی
ج: روش چند ضلعی: چند ضلعی نامشخص را در نظر گرفته ومحل تلاقی را علامت می زنیم
د: روش زیگزاگی:
براس گیاهان زراعی وصیفی(گل وگیاه) ازعمقcm 30-0 نمونه برداری می کنیم ولی برای درختان ازعمقcm120-0 نمونه برداری می کنیم.
تعداد نمونه ها در 3-1 هکتار برابر با 25-20 نمونه باید باشد (هر نمونهkg 5/1-1 )
انواع نمونه:

ساده ,مرکب ,دست نخورده ,دست خورده

25-20 نمونه را باهم مخلوط کرده وسپس به میزانkg 5/1 -1 نمونه برداشته
نمونه ساده:

اگر هر یک از نمونه های برداشت شدهجداگانه مورد تجزیه قرار دهیم به آن نمونه ساده گویند
نمونه مرکب:

اگر تعدادی نمونه ساده را مخلوط کرده ویک نمونه برداریم بهآن نمونه مرکب گویند
نمونه دست نخورده:

اگر نمونه حالتوساختارطبیعی خاک را برای ما حفظ کند
نمونه دستخورده:

اگر نمونه حالت وساختارطبیعی خاک را برای ما حفظ نکند
زمان نمونه برداری:

موقعی که خاک ما رطوبت گاورو را داشته باشد یارطوبت ظرفیت زراعی مزرعه باشد معمولاًنمونه ها را در پاییز بعد ازبرداشت محصول ودربهار قبل از کاشت انجام می دهند.
وسایل نمونه برداری: بیل و بیلچه(برای نمونه دست خورده)استوانه های نمونه برداری، سوند یا ا وگر Augerیا آ لر(نمونه دست نخورده،عمق نمونه برداریبیشتر)
روش کار:
ابتدااستوانه را بر روی خاک قرار می دهیم وبا پتک پلاستیکی به آن ضربه وارد می کنیم وبهدرون زمین می رود سپس در پوش را قرار می دهیم وکناره های ظرف را خالی می کنیم بیلچهرا در زیر استوانه قرار می دهیم ودست خود را روی در پوش قرار می دهیم وظرف را بر میگردانیم هر نمونه ای که از سر زمین بر می داریم داخل کیسه های پلاستیکی ریختهومشخصات کامل محل، زمان جمع آوری،عمق نمونه برداری ونام شخص نمونه بردار را در یککارت تشریح می نویسیم ودر داخل نایلون قرار می دهیم وسپس در آزمایشگاه در سینی هایپلاستیکی ریخته ودر جای خشک بدور از نور خورشید خشک قرارمی دهیم (به دلیل اینکه نورمیکرارگانیسم را از بین می برد وبعضی فعالیتهای فیزیکی وشیمیایی روی خاک انجام میگیرد)
بعد از خشک شدن با خودکار پلاستیکی پودر کردهواز الکmm2 عبور می دهیم. در خاکشناسی ما به ذراتکوچکتر ازmm 2، خاک می گوییم وآزمایشها را در ظرفهایmm 2 انجام می دهیم.
بعدنمونه ها را درون ظروف چوبی یا پلاستیکی قرار می دهیم ودرش را می بندیم ودر جای خشکوتاریک وبدور از آفتاب نگهداری می کنیم.اگراین نمونه ها برای تجزیه های شیمیاییوفیزیکی باشد حداکثر برای یک تا دو سال می توانیم نگه داریم اما برای تجزیه هایبیولوژیکی باشد ما بایستی داخل یخچال در دمایc4حداکثربه مدت 6 ماه نگه داری کنیم نتایج حاصل در مورد جمعیت درست نخواهدبود.
تعیین بافت خاک بروش لمسی:

بافت خاک یکی ازخصوصیات فیزیکی خاک می باشد همچنین از خصوصیات ثابت است و کم تغییرپذیراست.
عواملی که تحت تاثیر بافت خاک می باشند: نفوذپذیری ، زه کشی ، تهویه، سله بندی خاک و.....
بافتخاک: فراوانی نسبی ذرات رس، شن، سیلت است. شنmm 05/0» x> 2 سیلتmm002/0>x » 05/0 رسmm 002/0 x <کلوئیدmm 0002/0
x

هر چه میزان شن بیشتر ،نفوذپذیری بیشتر، زه کشی بیشتر، تهویه بیشتر، مواد غذایی کمتر خواهدبود
هر چه میزان رس بیشتر ، نفوذپذیری کمتر، زه کشیکمتر، تهویه کمتر، مواد غذایی بیشتر خواهد بود
مخلوطیاز رس وشن برای خاک مناسب است.
بعضی از قلمه ها درخاکهای شنی وسیب زمینی بیشتردر زمین های شنی حاصل می دهد(به دلیل سبک بودن شن غدهسیب زمینی خوب رشد کرده وبزرگ می شود)
انواع خاک براساس نوع رسی ، شنی و سیلتی:

1-sand 2-loamy sand 3- sandy loam 4-loam 5-silty loam 6-silt 7-sandy clay loam 8-clay loam 9-silty clay loam 10-sandy clay 11-silty clay 12-clay روش کار: بعد از اینکه خاک مورد نظرمان را از محوطه دانشگاه بهوسیله استوانه فلزی (نمونه دست نخورده)یا به وسیله سوند یا اوگر یا آ لر(نمونه دستخورده) تهیه کردیم باید کمی آب برداشته و باgr 50 خاک ( دست خورده) مخلوط کرده تا گِلی که در حد فیلت کپسیته باشد درست کنیم بعد از اینکهبه حالت خمیری در آمد طبق جزوه عمل می کنیم ونوع خاک را تشخیص می دهیم.
در استوانه فلزی باید وزن استوانه وخاک وقطروارتفاعاستوانه را به وسیله ترازو وکولیس محاسبه کنیم.
وزن استوانه بدون در: gr186
وزن در استوانه: gr 4/8
وزن کل استوانه حاوی خاک دست نخورده:gr 7/164
قطر ظرف استوانه:cm 5/5
ارتفاع ظرف استوانه:cm 3/3
تعیین بافت خاک به روش هیدرومتری:
هیدرومتر:

چگالی سنجی است که از سه بخش تشکیل شده است اولین بخش شاخک کهاز 60-0 درجه بندی شده است.
دومین بخش:حبابی شکل سومینبخش:جسم سنگینی که از سرب پر شده است
هیدرومتر دردمایc20کالیبره شده است وغلظت را بر حسبgr/lنشان می دهد.
تعیین در صدشن، رس، سیلتبه روش فیزیکی یا شیمیایی) خاکدانه ها را از بینمی بریم وذرات کوچک باقی می ماند. روش فیزیکی مثل: الک کردن وکوبیدن یاهم زدن، روششیمیایی مثل:استفاده از نمک سدیم که در آن از نمک هگزا متا فسفات سدیم استفادهمیشود. ph=8/5بدست آمده در آزمایش.
روش کار:

ابتدا سوسپانسیون خاک را تهیه می کنیمgr50 خاک برداشته وداخل ارلن یا بشری می ریزیم سپس حدودcc250 آب به آن اضافه می کنیم و مخلوط می کنیم علاوه بر مخلوطکردن وهمزدن به وسیله دست به صورت دورانی نیز هم می زنیم سپس حدودcc100 نمک هگزا متا فسفات سدیم ( ده در صد ) می ریزیم ودوباره هم می زنیم حداقل باید12ساعت نمونه را به همان حال قرار داده تا آماده برایاستفاده باشد بعد از مدت تعیین شده نمونه را در یک استوانه یک لیتری می ریزیم وباآب مقطر به حجم یک لیترمی رسانیم.
برای حذف اثر نمک یکاستوانه شاهد نیز تهیه می کنیم بدین صورت که این استوانه شاهد حاویcc 100 نمک هگزا متا فسفات سدیم است که به حجم یک لیتررساندیم که غلطت نمک را به ما نشان می دهد.سپس با استفاده از همزن میله ای شیشه ایکاملاً سوسپانسیون را به هم زده وبه محض بیرون آمدن همزن کرومتر را می زنیم سر چهلثانیه باید غلظت داخل سوسپانسیون خوانده شود همزمان با قرائت هیدرومتر با دماسنجدما را نیز اندازه می گیریم اگر دما بیشتر یا کمتر ازc 20باشد باید تصحیح دمایی صورت گیرد.
بعد ازدوساعت نیز دمای سوسپانسیون را اندازه گیری کرده و با هیدرومترغلظت را اندازه میگیریم.
در مدتs40(اندازهگیری اول)فقط ذرات شن رسوب می کنند پس ازدو ساعت (اندازه گیری دوم)رس وسیلت رسوب میکندو با استفاده از مثلث بافت خاک ودراختیارداشتن در صد رس وشن وسیلت می توان نوعخاک را تعیین کرد.
تعیین رطوبت خاک :
آب نگهداری شده در داخل منافذ خاک را آب خاک یا رطوبت خاک میگویند.
یکی از مهمترین نقشی که آب در خاک ایفا می کندتامین رطوبت برای گیاه است. اگرخاک را در آون به مدت24 ساعت در دمایc 105 قرار دهیم آن خاک را خاک خشک آون میگویند.
روش کار:

برای انجام این آزمایش وبدست آوردن درصد رطوبت جرمی خاک، ابتدا حدودgr50-40خاک را بر میداریم داخل بوته چینی که قبلاً وزن آنرا بدست آورده ایم می ریزیم،سپس بتدریج آب رابا پیست اضافه می کنیم ورطوبت ظرفیت زراعی واشباع را تهیه می نماییم، رطوبت ظرفیتزراعی حالتی است که خاک حالت خمیری به خود می گیرد ولی وقتی بین دو انگشت قرار میدهیم به انگشتانمان نمی چسبد.
خاک اشباع:

خاکی است کهوقتی، سطح آن را نگاه می کنیم حالت براق وصیقلی دارد.همچنین وقتی با کاردک بر میداریم با کمی کج کردن کاردک گل به آرامی می ریزد وسوم اینکه اگر شیاری درگل اشباعایجاد بکنیم این شیار به تدریج بسته شود.
سپس نمونه هارا درداخل آون قرار می دهیم بعد از بیرون آوردن صبر می کنیم خاکمان خنک شود ودوبارهخاک را وزن می کنیم اختلاف وزن اولیه وثانویه، وزن آب را نشان خواهد داد وزن خشکآون را با کم کردن وزن بوته چینی از وزن ثانویه بدست می آوریم نتیجه می گیریم کهحجم آب با جرم آب برابر است .
برای بدست آوردن حجم کل خاک با استفاده از استوانه های نمونه برداری کهقبلاً قطر وارتفاع آنها را با کولیس اندازه گرفتیم محاسبه می کنیم شایان ذکراست کهوزن استوانه ودر پوش آن نیز قبل ازنمونه برداری باید اندازه گیری شود حجم استوانهرا بدست می آوریم نمونه های برداشت شده با استوانه را بلافاصله با ترازو وزن کردهوسپس در داخل آون قرار داده می شوند پس از خشک شدن دوباره وزن ثانویه اندازه گیریمی گردد ازاختلاف وزن اولیه و ثانویه جرم آب و در نتیجه حجم آب بدست می آید. بنابراین
تعیینB.dجرممخصوص ظاهری خاک :
برای انجام این آزمایش با استفادهاز استوانه های نمونه برداری که نیاز به نمونه دست نخورده است بدین صورت که، ابتداقطر داخلی و ارتفاع استوانه های نمونه برداری را اندازه می گیریم سپس سر زمین رفتهپس از صاف نمودن و حذف پوشش گیاهی از سطح خاک با استفاده از استوانه ها،نمونه دستنخورده را بدست می آوریم ( باید استوانه روی سطح زمین قرار داده وبوسیله پتک ضربهوارد کنیم وقتی هم سطح زمین شد ضربه زدن را متوقف می کنیم چون ممکن است خاک داخلظرف متراکم شود) سپس به مدت 24 ساعت در دمایc 105 داخلآون قرارمی دهیم تا کاملا خشک شود .
دستگاه آون یااتوو:

ovenدستگاهی است که دمای آن از صفر تا200 درجهقابل تنظیم است معمولاً برخی از انها به سیستم تهویه ای یادستگاه خشک کننده متصلهستند که این سیستم به خشک شدن سریع نمونه خاک کمک می کند خشک کردن خاک به مدت 24ساعت و دمایc105 صورت می گیرد و اگر سیستم تهویه ایداشته باشد حدود 10 تا 12 ساعت برای خشک کردن کافی می باشد نقطه مورد نظراین است کهبعد از خشک شدن نمونه ها بعد از 24 ساعت نباید نمونه ها را بلافاصله خارج کرد(بعلتدارا بودن پتانسیل ماتریکbar 10000- زیرا رطوبتراسریعاً جذب می کند) برای همین نمونه ها را باید داخل دسیکاتور قرار دهیم ومعمولاً داخل آن یک جاذب رطوبت مثل سیلیکاژن(که در دوربین عکاسی کاربرد دارد)یاسولفات مس قرار می دهیم بعد از اینکه نمونه ها خنک شدند آنها را وزن می کنیم و چونقبلا وزن استوانه ها را داشتیم بنابراین می توان وزن خاک خشک را بدست بیاوریم.
نمونه برداری با استوانه های نمونه برداری در خاکهایگلی و شنی امکان پذیر نمی باشد و معمولا در خاکهای سطحی که رطوبتشان کم می باشدهنگامنمونه برداری مقداری رطوبت اضافهمی کنیم اما اگر از عمق هایپایینتر نمونه ها را بدست بیاوریم زمین را بصورت پله پله در آورده و نمونه هارااستخراج می کنیم.
روش های تعیین جرم مخصوص حقیقیخاک

1- اختلاف حجم در داخل استوانه:

در این روش بااستوانه حجم مشخصی آببرداشته سپس بر روی آن جرم مشخصی خاک خشک آون ریخته اختلاف حجم در داخل استوانه بهماحجم خاک خشک را نشان خواهد داد.(این روش، روش دقیقی به شمار نمیآید ( زیراممکن است حبابهای هوا بین ذرات باقیبماند.
2-پیکنومتر:

یک بالون شیشه ای کوچک که درپوش آندر قسمت وسط دارای یک سوراخ می باشد این مجرا یا سوراخ برای خروج آب اضافی است تاحجم آب داخل شیشه همیشه ثابت بماند.در این روش ابتدا پیکومتر و درپوش بدقت وزن میکنیم سپس حدودgr10خاک خشک آون را برداشته و داخلپیکومتر می ریزیم و دوباره پیکنومتر و درپوش را وزن می کنیم سپس قطره قطره با آبمقطر به خاک آب اضافه کرده تا چند لایه آب روی خاک قرار بگیرد سپس پیکنومتر را رویشعله قرار داده تا حباب های موجود داخل آن خارج شود نمونه نبایستی بجوشد .سپس پس ازچند دقیقه پیکنومتر را گذاشته تا سرد بشود و پس از خنک شدن به حجم می رسانیم بعد ازآن پیکنومتر را به همراه آب و خاک وزن می کنیم.سپس کلیه محتویات داخل پیکنومتر راخالی کرده و پیکنومتر را کاملا شسته و نهایتا با آب مقطر پر می کنیم سپس سطح بیرونیپیکنومتررا خشک کرده و دوباره وزن می کنیم
تعیین رنگخاک:
روش کار: ابتداcm 10 کاغذسفید رنگ انتخاب کرده و حدودgr 10 خاک روی ان میریزیم و سپس بالای دفترچه مانسل قرار داده یکی یکی صفحه ها را برگردانده خاک مارنگش نزدیک به هر صفحه باشد آن صفحه را انتخاب کرده سپسchipکه نزدیک رنگ خاک ما است انتخاب کرده و هیو و کروما رایادداشت کرده و سپس مقداری رطوبت به این خاک اضافه کرده پس از اضافه کردن رساندن بهظرفیت زراعی دوباره رنگ خاک را اندازه گرفته که در این حالت ولیو کاهش ، کروما کاهشیا افزایش می یابد و دوباره فرمول رنگ را ثبت می کنیم و همچنین نام علمی آن رایادداشت می کنیم بیشتر خاکهای کشور ما و آذربایجان فهوه ای رنگاست.
اندازه گیریPHخاک:
یکی از مهمترین خصوصیات شیمیایی خاک است که اهمیتآن مربوط به اسیدی یا قلیایی بودن محیط است محدودهPH بین 14- 0 متغیر است .7 حالت خنثی است و بالاتر از 7 قلیایی و پایین تر از 7اسیدی به حساب می آیدPHبیانگر میزان یا شدت بازی یااسیدی بودن محیط های آبی می باشد. PHخاک نشان دهنده نوعکاتیون های جذب شده در سطح کلوئید ها نیز می باشد.برای اندازه گیریPHدو روش موجود است یکی مقایسه رنگ توسط برخی از معرف ها یاکاغذ تورنسل و دومی دستگاهPHمتر است.
PHمتر :

وسیله ای است که دارای یک الکترودشیشه ای است که این الکترود به غلظت حساس است اساس دستگاهPHمتر الکتروشیمیایی است این دستگاه در نوک الکترود که جنسآن از سیلیکات سدیم می باشد اگر غلظت هیدروزن در داخل و خارج الکترود یکسان نباشداین اختلاف را به صورت اختلاف پتانسیل به دستگاه گزارش می دهد و همچنین بر حسبPHنشان می دهدکه قبل از کار با دستگاه باید کالیبره (تنظیم) شود، در خاکهای اسیدی با تامپون های شماره 7-4 کالیبره می کنیم در صورتی کهدر خاکهای قلیایی با تامپون های 9-7 کالیبره می کنیم.
روش کار:

ابتدا حدودgr100 خاک برداشته وگلاشباع تهیه می کنیم پس از تهیه گل اشباع آن را حدود 10-5 دقیقه به حال خود رها کرده،پس از آن ابتدا به وسیله کاغذهای تورنسل یاPHمتر،PHخاک را به صورت تقریبی بدست می آوریم سپس با قراردادن الکترودPHمتر ، در گل اشباعPHرا تعیین می کنیم.
اندازه گیری کربن آلیمواد آلی خاک
برایاندازه گیری مواد آلی، از دو طریق استفاده می کنیم:احتراق به روش تر ، احتراق بهروش خشک.
در احتراق به روش خشک، نمونه را در کوره قرارمی دهیم ومی سوزانیم اختلاف کاهش وزن نشانگر سوختن کربن آلی است که به صورتCO2خارج می شود اما روش معمول سوزاندن به روش تر است در اینروش میزان ماده آلی خاک را با بی کرومات پتاسیم در مجاورت اسید سولفوریک اکسید میشود باقیمانده بی کرومات و دی کرومات با فروآمونیوم سولفات از طریق نیتراسیون درمجاورت معرف ارتو فنان ترولین اندازه گیری و با محاسبه مقدار دی کرومات مصرف شدهبرای اکسیداسیون کربن آلی مقدار آن را در خاک محاسبه می کنیم در این آزمایش کربنآلی به CO2یا گاز کربنیک تبدیل می شود .
روش کار:

ابتدا مقداری ازخاکمان را بر می داریم ودر آون چینی می کوبیم سپس حدود یک گرم از نمونه خاکمان رابر می داریم و در ارلن مایر cc250 می ریزیم وبهآرامیcc 10 دی کرومات پتاسیم به آن اضافه می کنیمسپس cc10 اسید سولفوریک غلیظ به آن اضافه می کنیم اینمرحله را زیر هود انجام میدهیم (بخاطر وجود بخارات اسید وCO2) سپس ارلن را از زیر هیتر یا چراغ الکلی به مدتmin 20حرارت می دهیم پس از حرارت باید دقت کرد دما ازc165 تجاوز نکند ،سپس نمونه را از روی هیتر برداشته واجازه میدهیم خنک شود پس از خنک شدن حدود cc100تاcc150آب مقطر به آن اضافه می کنیم و نمونه را با فرو آمونیومسولفات تیتر می کنیم به محض اینکه به رنگ سبز لجنی در آمد تیتر را قطع کرده وحجممصرفی فرو آمونیوم سولفات را بدست می آوریم همیشه در اندازه گیری کربن آلی از نمونهشاهد یاblankاستفاده می کنیم به این صورت که همهمحلولها یا عصاره هایی را که گفتیم می ریزیم.
به محضرویت رنگ سبز لجنی در آمد تیتر را قطع کرده وحجم مصرفی را یادداشت می کنیم نهایتاًدرصد ماده آلی را از کربن آلی بدست می آوریم.
وزن خشکخاک به مقدار یک گرم عدد88/0 ضریب تبدیل درجهاکسیداسیون مواد آلی است .
اندازه گیری هدایتالکتریکیECخاک: Soil electrical conductivity هدایت الکتریکی در محیط های آبی ،مثل آب آبیاری یا آب خاکبیانگر مقدار املاح معدنی محلول می باشدو معیار دقیقی از میزان املاح وشوری در خاکوآب است به طوری که کیفیت و طبقه بندی آب وخاک از نظر شوری از رویECمشخص می شودECبوسیله دستگاهیبنامECسنج اندازه گیری می شود کار دستگاه بر مبنایقانون اهم است وشکل زیر اساس دستگاهECسنج می باشد کهحاوی یک مقاومت سنج ، یک منبع جریان یا نیروی محرکه،یک الکترود شیشه ای میباشد.
الکترود شیشه ای ساحتمان ساده ای دارد که ته آنباز می باشد.
در انتهای الکترود شیشه ای دو صفخهپلاتینی روبروی هم قرار گرفته اند به فاصله یک سانتیمتری که یکی به قطب مثبت ودیگریبه قطب منفی متصل می باشد این الکترود را تا حدی داخل محلول قرار می دهیم که سطحپلاتین ها کاملاً پوشانده شود.همچنین سطح پلاتین یک سانتیمتر مربع میباشد.
برای شروع کار باECسنج ، آن را کالیبره کرده برای این کار از محلولهایاستانداردKCLبا غلظت های زیر دمایc25 استفاده کرد. بایستی توجه کرد که این دستگاه در دمای25cکالیبرهشده است واگر دما بیشتر یا کمتر از آن باشد تصحیحرا باید انجام دهیم.
روش کار :

ابتدا مقدارgr50 خاک را وزن کرده وداخل بوته چینی ریخته وسپس گل اشباع راتهیه می کنیم سپس بعد از 24 ساعت توسط دستگاه سانتریفوژ یا قیف بوخنر عصاره خاک راجدا می کنیم سپس زیر الکترود دستگاهECسنج که قبلاًکالیبره شده است قرار داده ومیزانECرا میخوانیم.
تهیه های محلول های مولار ، مولال ،نرمال:
10%، به میزان 10گرم وزن کرده درون بالون ریخته و100ccآب اضافه میکنیم.
مولاریته یک مولار : برای بدست آوردن محلول یکمولار هر ماده ای کافی است جرم مولکولی ماده را بدست آورده به همان مقدار نمک وزنکرده و در بالون یک لیتری ریخته و حجم آن را به یک لیتر می رسانیم . ( برای0/1مولال جرم مولکولی تقسیم بر ده )
مولالیته :

یک مولال:

اگر حجم مولکولی نمک یا ماده را بدست بیاوریم وداخل آن به حجم1000ccآب بریزیم به آن مولالیته یا یکمولال می گوییم .
یک نرمال :

برای بدست آوردن محلول یکنرمال کافی است اکی والان گرم هر ماده ای را بدست آورده همان مقداراز ماده را وزنکرده و به حجم یک لیتر برسانیم.

نمونه برداری خاک

مطالب مشابه :

انواع فنداسیون

نمونه برداری خاک

درخواست یک دوست

دانشگاه افسری

آدرس جدید سایت دانشکده فنی مهندسی دارالفنون بجنورد

روشی جدید برای سرمایش ساختمان‌ها: تعریق!

آماده سازی و کنترل های قبل از بتن ریزی

تعیین دانه بندی مناسب سنگدانه ها در بتن