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，土壤腐蝕導致報廢大量金屬設備，成重大經(jīng)濟損失。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。前者可預測管線(xiàn)遭受的各種腐蝕危害，以便采取相應的措施。后者可查清管線(xiàn)穿孔的主要原因，以便采取對策。

測試儀根據我們土壤腐蝕與防護野外測試作多年的經(jīng)驗，結合土壤電化學(xué)和土壤腐蝕方面的理論、方法，將需要用要的測量?jì)x表、電、試劑、用具等加以重新設計和組合，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，現場(chǎng)成與土壤腐蝕與防護有關(guān)的幾個(gè)項目的分析、測試。方法合理，數據可靠，靈活便捷。

二、 性能標

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、應用范圍

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

四、使用方法

（）土壤電阻率的測定

1、儀器設備

接地電阻儀（四端） 卷尺（10米） 金屬探針（四支） 溫度計

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，檢查檢流計針是否在中心線(xiàn)上，將儀器導線(xiàn)按順序接在探針上。

（3）將倍率標度置于大倍數（般為10），搖動(dòng)電阻儀手柄，同時(shí)轉動(dòng)"測量標度盤(pán)"和倍率鈕，當針接近平衡位置時(shí)加快發(fā)電機搖動(dòng)的速度，使搖動(dòng)速度>120轉/分，調整標度盤(pán)使針于中心線(xiàn)上，即可讀數。般倍率鈕有三檔，如標度盤(pán)上數字為"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、結果計算

（1）計算土壤電阻率（P）值

計算公式：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

將從電阻儀上測得的R值和間距代入公式可計算出P值。

（2）測定土壤溫度用袖珍數字mV/pH計/溫度計測定。

（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%。為便于數據可相互，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（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測量和計算試件埋藏深度土壤電阻率更為要。

 計算公式：

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

Rb-探針間距為b時(shí)的儀表讀數二）、土壤中金屬腐蝕電位的測定

1、儀器設備

袖珍數字mV/pH計/溫度計、 硫酸銅電、鱷魚(yú)夾 金屬電五支（用戶(hù)自備）。

2、測定方法

在測試點(diǎn)挖土至試件露出角，用鱷魚(yú)夾使試件與袖珍數字mV/pH計/溫度計、通過(guò)導線(xiàn)連在示電接線(xiàn)器上，硫酸銅電連在儀器的參比電接線(xiàn)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，即可測得相當于該參比電的金屬試件的腐蝕電位。

在未埋設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(guò)導線(xiàn)連在儀器的負，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、儀器設備

袖珍數字mV/pH計/溫度計、 長(cháng)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(guò)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?jì)芍щ娫谕寥乐械碾娢徊?。兩點(diǎn)間電位差除以?xún)牲c(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。直角法在埋設管線(xiàn)處應用時(shí)分縱和橫兩個(gè)方向測定，縱向沿管線(xiàn)鋪設方向測量，橫向沿垂直管線(xiàn)方向測量。圓周法是以支電為圓心，另支電在圓周上根據需要按幾等分測量，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(shuō)明這地區有散雜電流存在，也可能是泄漏電流區。

測試前要測量?jì)芍Р灰谆膮⒈入婇g的電位差（兩支電間距很小時(shí)測，此時(shí)電位差應小于正負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

袖珍數字mV/pH計/溫度計、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?？刹捎萌N方法，即機械法、化學(xué)法和電化學(xué)法。在野外使用采用機械更為方便。機械法與般金屬拋光的原理類(lèi)似，重要的是磨擦時(shí)應避免產(chǎn)生細痕，通常的拋光材料有細粉狀礬土、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，適當加熱，攪拌至*溶解既成（如果溶液要較長(cháng)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，儀器的選擇鈕撥至[mV]檔，測試操作方法同上。

2、 結果計算

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的電位值。

計算公式：E實(shí)測= Eh土壤-E甘汞電

移項后：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(jiàn)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，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，相應的Eh減少60 mV。PH的嚴格校正困難，但是由于大多數情況下實(shí)測值與理論值相差不大，為了各種土壤相互起見(jiàn)，往往采用理論值-60 mV（30℃）行校正，這對有機質(zhì)不。PH變化不大的土壤來(lái)說(shuō)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。重復次數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、儀器設備

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

2、測定方法

稱(chēng)取通過(guò)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，或用人繼續攪拌20-30分鐘，使土壤充分散開(kāi)，放置半小時(shí)，使其平衡，些時(shí)應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。數分鐘內即可得到穩定讀數，但對于緩沖性弱的土壤，常需較長(cháng)時(shí)間才能達到平衡數值。

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(kāi)關(guān)在溫度檔）

1、儀器設備

袖珍數字mV/pH計/溫度計、溫度傳感器。

2、測定方法

將溫度傳感器插入相應的電插座中，傳感器插入被測溶液中就可行測定。