‘壹’ 土壤水分测量的几种方法
土壤水分测定方法具体介绍:
1、烘干法:烘干法是测定土壤水分最普遍的方法,也是标准方法。具体为:从野外获取一定量的土壤,然后放到105℃的烘箱中,等待烘干。其中烘干的标准为前后两次称重恒定不变。烘干后失去的水分即为土壤的水分含量。计算公式为土壤含水量=W/M*100%,M为烘干前的土壤重量,W为土壤水分的重量,即M与烘干后土壤重量M’的差值。
2、电阻法:电阻法利用石膏、尼龙、玻璃纤维等的电阻和它们的含水量有关。当把这些中间物加上电极放置在潮湿的土壤中,然后一段时间后,这些东西的含水量达到平衡。由于电阻和含水量间的关系,我们先前标定电阻和百分数间一定的对应关系,然后就可以通过这些组件,得到1~15大气压吸力范围内的水分读数。
3、中子散射(neutron scattering)法:中子法适合测定野外土壤水分。它根据氢在急剧减低快中子的速度并把它们散射开的原则,现在市面上已经有测定土壤水分的中子水分计。中子水分计有很多方面的优点,但是对有机质土壤有相当的限制,而且它不适宜测定0-15cm的土壤水分含量。
4、γ射线法:与中子仪类似,γ射线透射法利用放射源137Cs放射出γ线,用探头接收γ射线透过土体后的能量,与土壤水分含量换算得到。
5、TDR(Time Domain Reflectometry)法:TDR法是上世纪80年代发展起来的一种土壤水分测定方法,中文为时域反射仪。这种方法在国外应用相当普遍,国内才刚开始引进,当各部门都相当重视。TDR是一个类似于雷达系统的系统,有较强的独立性,其结果与土壤类型、密度、温度基本无关。而且还有很重要的一点就是,TDR能在结冰下测定土壤水分,这是其他方法无法比拟的。另外,TDR能同时监测土壤水盐含量,且前后两次测量的结果几乎没有差别。这种测定方法的精确度可见一斑。
‘贰’ 实验五 石膏基本性能测试
一、实验目的
1.熟悉非金属矿物石膏的凝结过程;掌握石膏凝结时间的测试方法。
2.熟悉水膏比、缓凝剂对石膏凝结性能的影响。
3.掌握石膏砌块的制备及抗折、抗压性能测试方法。
二、实验仪器及用品
1.标准稠度与凝结时间测定仪,电子天平,烧杯,搅拌用具,秒表,尺寸为40mm×40mm×160mm试模,圆模,玻璃板,铲刀,抗折、抗压试验机,鼓风干燥箱。
2.α-半水石膏粉柠檬酸、多聚磷酸钠、骨胶缓凝剂,机油脱模剂。
三、实验原理
半水石膏粉是由天然二水石膏(CaSO4·2H2O)经煅烧失去
遇水发生水化反应:
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在空气中硬化,可制成具有一定机械强度的固体材料,又称气硬性胶凝材料。半水石膏有两种不同类型:α-半水石膏和β-半水石膏。其中,β-半水石膏由天然石膏在常压下烧制而成,其粉料调配成石膏浆所需水量较多,致使模型强度低;这种β-半水石膏颗粒是晶面发生了一定程度的破坏,制备的模型具有较多的空隙和裂纹,影响模型强度、硬度和吸浆速度等相关性能。α-半水石膏是在水蒸气加压蒸煮下制得,制备的模型强度高,吸水性能强。广泛用于建筑材料、石膏模具、医疗用品等。
石膏凝结时间包括初凝时间和终凝时间,一般的达到初步凝结的时间为6~30min;凝结过程容易受到水膏比(水与半水石膏质量比)、缓凝剂等的影响,不同的缓凝因素导致凝结时间不同时间的延长。研究认为常用的石膏缓凝剂柠檬酸、多聚磷酸钠、骨胶的缓凝机理为:柠檬酸的缓凝作用主要在于柠檬酸与钙形成络合离子,影响了二水石膏晶体晶核的生长;多聚磷酸钠与钙形成某种复盐,对于石膏晶体的溶解、成核和生长过程均产生强烈的阻碍作用;骨胶胶体易对半水石膏产生包裹作用,并与活性基团产生化学吸附,阻碍二水石膏晶体的成核和生长。并且,不同水膏比及缓凝剂的使用均会对制备的石膏材料的强度产生一定的影响。
四、实验步骤
1.石膏初终凝时间测定
石膏凝结时间的测定方法有两种:划痕法和沉针法。本实验用到的是沉针法,选用的测定仪器为标准稠度与凝结时间测定仪,如图9-5-1。
(1)将圆模放在玻璃板上,标准稠度与凝结时间测定仪指针对准标尺末点。
(2)取150g石膏粉,按照水膏比1∶1制成石膏浆体,并开始计时。
(3)将石膏浆倒入圆模,振动数次刮平。放在试针下,使试针与浆面接触,拧紧螺丝;然后,突然放送,试针自由沉入浆中。若试针可以穿透石膏浆体则说明未达到石膏初凝状态,需要增加时间完成初凝;若试针沉入石膏浆中,并距离底部0.5~1mm不再下沉,则说明达到初凝状态。从加水调浆到达到初凝状态所需要的时间,称为初凝时间。
(4)从加水调浆到试针沉入泥浆不超过1mm时,所需的时间称为终凝时间。
图9-5-1 标准稠度与凝结时间测定仪
2.水膏比对石膏凝结时间影响
(1)准备石膏粉试样4份,每份150g。
(2)分别按水膏比为2∶1、1.5∶1、1∶1、0.5∶1制备石膏浆;配制过程中,先将水放入容器中,缓慢加入石膏充分搅拌获得分散良好的石膏浆液。
(3)制备好的石膏浆体,在标准稠度与凝结时间测定仪下,按照石膏初终凝时间测定方法,分别测定初凝时间、终凝时间。
3.缓凝剂对石膏凝结时间影响
(1)准备石膏粉试样4份,每份150g。
(2)将水放入容器中,按照使用石膏粉量的0.02%,分别加入柠檬酸、多聚磷酸钠、骨胶缓凝剂充分溶解,缓慢加入石膏充分搅拌获得分散良好的石膏浆液;水膏比设定为1∶1。
(3)制备好的石膏浆体,在标准稠度与凝结时间测定仪下,按照石膏初终凝时间测定方法,分别测定初凝时间、终凝时间。
4.抗折、抗压强度的测试
(1)在40mm×40mm×160mm试模内均匀涂一层机油,试模接缝处涂黄油或凡士林以防漏浆,如图9-5-2。
(2)按设定的标准稠度需水量取水放入搅拌容器,将500g石膏粉在30s均匀给入水中,不断搅拌,得到分散良好的石膏浆体。
(3)将搅拌均匀的石膏浆体倒入试模中,将模一端抬起10mm振动5次以上排除气泡;待到达初凝时间时,用铲刀刮平试样表面。
(4)从水与石膏接触起计时1.5h后,在试件表面编号并拆模;脱模后的试件存放在试验室条件下,0.5h后进行抗折强度的测定。
(5)将试件放在抗折试验机的轴辊上,试件的成型面应面向侧面;试件各边与各轴辊垂直,并使轴辊与二个下轴辊完全保持等距。开动机器,使试件在加荷开始后20~40s内破坏,记录三个试件的抗折强度,并计算其平均值,精确到0.1MPa,此平均值即为试样的抗折强度。若三个强度值中有一个超过平均值±10%的,应剔除后再平均作为抗折强度试验结果;若试件中仅有一个合格样,则需要重做实验。
(6)用做完抗折试验后得到的6个半块试件进行抗压强度的测定。试验时将试件放在夹具内,试件的成型面应与受压面垂直。将抗压夹具连同试件置于抗压试验机上、下台板之间,下台板球轴应通过试件受压中心。开动机器,使试件在加荷开始后20~40s内破坏。记录每个试件的破坏荷载P,抗压强度Rc按下式计算:
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式中:Rc——抗压强度,MPa;
P——破坏荷载,N;
A——受压面积,mm2。
计算6个试件抗压强度平均值。如果测得的六个值与它们平均值的差不大于10%,则用该平均值作为抗压强度。如果有某个值与平均值之差大于10%,应将此值舍去,以其余的值算平均值;如果有两个以上的值与平均值之差大于10%,应重做试验。
图9-5-2 石膏试模
五、数据处理
1.将在不同水膏比下获得的石膏初终凝时间记录于表9-5-1中。
表9-5-1 实验结果
2.将使用不同缓凝剂时石膏的初终凝时间数据记录于表9-5-2。
表9-5-2 实验结果
3.抗折、抗压强度记录表,参见表9-5-3。
表9-5-3 实验结果
(1) 重量法:适用于测定土壤水分 (2) 原子吸收分光光度法:适用于金属如铜、铅、锌、铬、汞等成分。 (3) 容量法:适用于浸出物中含量较高的成分测定,如Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等。 (4) 气相色谱法、高效液相色谱法:适用于有机氯、有机磷、有机汞等农药的测定。 (5) 离子色谱法:适用于分离十分相近化学物质,并能将分离后的物质直接进行定性和定量分析。 (6) 电化学分析法:适用于土壤被测物中高含量的物质,也可用于痕量物质的分析。
‘肆’ 土壤水分测定方法有哪些
(1) 烘干法(失重法)
烘干法是测量土壤水分的是zui普遍的方法,也是标准方法,它用来测定土壤质量含水量。通常将从野外取来的原状土柱中称出
已知重量的潮湿土壤样品,放在温度105℃的烘箱中烘干后再称重。加热而失去的水分代表潮湿样品中的土壤水分。
(2) 电阻法
电阻法是利用某些多孔性物质如石膏、尼龙、玻璃纤维等的电阻和它们的含水量有关系这一事实而采用的一种方法。当这些嵌有电极
的块状组件放置在潮湿的土壤中时,它们吸收土壤水分一直达到平衡状态。块状组件的电阻由它们的含水量决定的,并依次由附近
土壤水分张力或的吸力所决定。电阻读数和土壤水分百分数之间的关系可以用标定方法(calibration)来确定。这些块状组件在一
段时间内用来测定田间选定位置的含水量。在1~15大气压吸力范围内它们给出相当准确的水分读数。
(3) 中子散射(neutron scattering)
中子散射法是测定野外土壤水分的独特方法。中子水分计的有效性是基于这一原则,即氢在急剧减低快中子的速度并把它们散射开的
能力方面是比较独特的。在图6-3中说明了中子水分计的原理。中子水分计虽然昂贵,但是它具有多方面的优点,并且能相当准确地测
定矿质土壤中作为化合氢的主要来源的水的含量。这一方法对于有机质土壤有明显的限制,因为有机质中许多化合氢是以水以外的其他
形式存在。此外它不适宜测定表层0-15厘米的土壤水含量。
‘伍’ 石膏三相分析的检测方法和检测石膏三相的意义
脱硫建筑石膏从相组成上来说是一种多相混合体系,通常是指以半水石膏为主,含有过烧无水石膏和未完全分解的二水石膏等的多组分的混合物。脱硫建筑石膏的各种性能与其内部半水石膏、可溶性无水石膏和残存二水石膏三相的比例有关,如凝结时间,在很大程度上受脱硫建筑石膏中残存二水石膏含量的影响,因此相组成的研究对于合理利用脱硫建筑石膏、充分发挥其优异的工艺性能有着重要的意义。
脱硫建筑石膏相分析测试方法分析:
脱硫石膏的主要成分二水石膏在常温下是稳定相,但是随着温度的升高和外界条件的改变,可得到半水石膏、III 型无水石膏及 II 型无水石膏,而它们在不同条件下水化情况也有差别。脱硫建筑石膏的相分析方法即根据其中各相所具有的水化或脱水的特性而制定的。
脱硫建筑石膏相分析方法:
根据相分析方法原理,制定了相分析方法,其中包含可溶性 III 型无水石膏及结合水、半水石膏、残留的二水石膏三相含量的测定。相分析方法包括酒精溶液水化法—真空干燥、DSC(差示扫描量热法)等。本文在以上分析方法的基础上,应用冠亚水分测定仪对脱硫建筑石膏三相组成分析方法进行改进,方法如下。试验前的准备:测定仪温度调至 50℃,放入称量盘进行加热干燥。而后将称量盘放入保干器中作干燥贮藏至使用时。样品称重之前防止吸附水分很重要,而且取样和称重的时间间隔须尽可能地短。
石膏三相分析仪介绍:
深圳冠亚研发的CS-002GL石膏相组成分析仪采用高分辨率的液晶触摸屏,可以同时显示所有相组的分析数据,还有具体倒计时提示功能,是可以直接快速、计算出石膏三相值、纯度值、水份值,同时可以打印出这些相组数据,深圳冠亚发明的CS-002GL石膏相组成分析仪解决了石膏行业多年相组成分析难题。
石膏三相分析结论:
据脱硫建筑石膏各相的水化或脱水特性,采用卤素水分测定仪,提出一种简便有效的脱硫建筑石膏相分析方法。通过对脱硫建筑石膏的相分析,得到以下 2 个结论。
(1)CS-002GL石膏相组成分析仪可以快速、可靠地对脱硫建筑石膏进行相组成分析,提高了试验结果的准确性,有利于脱硫建筑石膏相组成与性能间的关联性研究。不仅可以根据不同用途的脱硫建筑石膏的性能要求来进行其相组成设计,有利煅烧设备及煅烧工艺的改进,生产出合格的产品,而且可以指导不同相组成的脱硫建筑石膏用于不同的产品或行业。
(2)残余二水石膏含量高、凝结时间短、其 2 h 抗压强度及抗折强度较二水石膏含量低的脱硫建筑石膏高,但是并不意味着其性能更优,其绝干强度低于二水石膏低的脱硫建筑石膏。
(3)脱硫建筑石膏中,III 型无水石膏 < 4.0% 且二水石膏相 < 4%,有利于制备抹灰石膏;III 型无水石膏 >4.0%,二水石膏相 < 4.0%,经过陈化,仍可用于制备抹灰石膏;当二水石膏相 > 4.0%,不利于制备抹灰石膏。
石膏三相分析仪
‘陆’ 谁知道土壤成分的化验方法
土壤
的
化学成分
复杂,检验项目多,而化验方法无外乎
容量法
和
仪器
法这两种。比如用仪器法分析土壤中的镁,
钾离子
含量
,可用
王水
先溶解土壤
试样
,再用火焰
原子吸收分光光度计
进行测定,它是利用呈
气态
的原子对由同类原子辐射出的
特征谱线
所具有的
吸收现象
来测定
元素
含量。还有容量法测土壤的
有机质
,就可以用过量的重铬酸钾来与试样中的有机质进行充分反应,然后再测定剩余的重铬酸钾,间接的得到土壤中有机质的含量。总之方法是很多的,采用哪一种就要看是什么试样和检测项目了
土壤酸碱度的测定方法:
方法一、从土壤颜色进行测定:酸性土壤一般颜色较深,多为黑褐色,而碱性土壤颜色多呈白、黄等浅色。有些盐碱地区,土表经常有一层白粉状的碱性物质。
方法二、从土壤质地进行测定:酸性土壤质地疏松,透气透水性强;碱性土壤质地坚硬,容易板结成块,通气透水性差。
方法三、从土壤凝结度进行测定:酸性土壤握在手中有一种“松软”的感觉,松手以后,土壤容易散开,不易结块;碱性土壤握在手中有一种“硬实”的感觉,松手以后容易结块而不散开。
方法四、用PH试纸测土壤液进行测定:取部分土样浸泡于凉开水中,将试纸的一部分浸入浸泡液,后取出,观察其颜色的变化,然后将试纸与比色卡相比较,若pH值=7,土壤为中性;若pH值<小,则为酸性;若pH值>7,则为碱性。(该测定方法会由于水的酸碱度不同,从而测定误差,因此最好使用蒸馏水进行测定。)
土壤酸碱度的调节方法:
酸性土壤调节方法:可每年每亩施入20至25公斤的石灰,且施足农家肥,切忌只施石灰不施农家肥,这样土壤反而会变黄变瘦。
对于酸性土壤也可施草木灰40至50公斤,中和土壤酸性。同时可以增加灌溉次数,冲淡酸性对作物的危害。
还可以在施肥时使用碱性肥料进行调节,碱性肥料有碳酸氢铵、氨水、石灰氮、钙镁磷肥、磷矿石粉、草木灰等。
碱性土壤调节方法:对于碱性土壤可以每亩用石膏30至40公斤作为基肥施入改良。如果土壤碱性过高时,可加少量硫酸铝、硫酸亚铁、硫磺粉、腐殖酸肥等。在灌溉时浇一些硫酸亚铁或硫酸铝的稀释水,可使土壤增加酸性。
在施肥时多施农家肥,改良土壤,培肥地力,增强土壤的亲和性能,如施入腐熟的粪肥、泥炭、锯木屑等。肥料可以施用酸性肥料进行调节土壤酸碱度,如硫酸铵、硝酸铵、过磷酸钙、磷酸二氢钾、硫酸钾等。
‘捌’ 怎么用最简单的方法测土壤的PH值
土壤pH测定的方法大致可分为电位法和比色法两大类。
随着分析仪器的进展,土壤实验室基本上都采用了电位法。电位法有准确、快速、方便等优点。在ASI方法采用了电位法,其基本原理是:用pH计测定土壤悬浊液的pH时,由于玻璃电极内外溶液H+离子活度的不同产生电位差。
还可以采用比色法来测量:取土壤少许(约黄豆大),弄碎后放在白磁盘中,滴入土壤混合指示剂数滴,到土壤全部湿润,并有少量剩余。震荡磁盘,使指示剂与土壤充分作用,静置1分钟,和标准比色卡比色,即得出土壤的酸碱度。
土壤酸碱性划分为9等级。
<4.5极强酸性,4.5-5.5强酸性,5.5-6.0酸性, 6.0-6.5弱酸性, 6.5-7.0中性
7.0-7.5弱碱性, 7.5-8.5碱性, 8.5-9.5强碱性, >9.5极强碱性。
(8)土壤石膏的测定常用方法和方法扩展阅读
土壤酸性过大,可每年每亩施入20至25公斤的石灰,且施足农家肥,切忌只施石灰不施农家肥,这样土壤反而会变黄变瘦。也可施草木灰40至50公斤,中和土壤酸性,更好的调节土壤的水、肥状况。而对于碱性土壤,通常每亩用石膏30至40公斤作为基肥施入改良。
土壤碱性过高时,硫酸铝也被用来调节土壤pH值,因为它水解生成氢氧化铝的同时产生少量的硫酸稀溶液。
添加后与土壤混匀即可达到改良效果,具体添加量需要做预备试验如果用蒸馏水溶解可以得到澄清透明的溶液,但一旦水中有杂质微粒则会显得浑浊,因为Al3+水解得到的Al(OH)3胶体可以吸附这些杂质沉降。加碱,先产生白色沉淀,继续滴加沉淀会消失。此时鉴别出有铝离子存在。
‘玖’ 石膏成分的测定
熟石膏粉末与水混合后有可塑性,但不久就硬化重新变成石膏。此过程放出大量热并膨胀,因此可用于铸造模型和雕塑。
附:
硫酸钙化学式CaSO4。熔点1450℃,相对密度2.96,难溶于水。它的二水合物CaSO4•2H2O俗称石膏(或生石膏)。
半水合物CaSO4•1/2H2O称熟石膏(或烧石膏)。
石膏是一种矿物,为单斜晶体,呈板状或纤维状,也有细粒块状的,呈淡灰、微红、浅黄或浅蓝色。石膏加热至128℃,失去大部分结晶水,变成熟石膏;163℃以上,结晶水全部失去。熟石膏粉末与水混合后有可塑性,但不久就硬化重新变成石膏。此过程放出大量热并膨胀,因此可用于铸造模型和雕塑。硫酸钙和石膏可用作联合制造硫酸和水泥的原料,还可做油漆的白颜料、纸张的填料和豆腐的凝结剂。
硫酸钙 化学式CaSO4,白色固体,熔点1450℃,相对密度2.96,难溶于水。自然界存在的硫酸钙矿物有两种:①硬石膏矿的组分是CaSO4。②石膏矿的组分是CaSO4•2H2O,为了与CaSO4• H2O(俗称熟石膏或烧石膏)区别,CaSO4•2H2O又称生石膏,它加热至128℃,失去大部分结晶水,转变为熟石膏。加热到163℃以上,失去全部结晶水 ,变成无水硫酸钙。熟石膏加水后调制成的浆状物会逐渐凝固成硬块,这一过程相当于CaSO4• H2O转化为CaSO4•2H2O的反应,它放出大量热,使CaSO4•2H2O 互相连结成一块多孔的固体,其体积比原来的浆状物大,这种膨胀作用使石膏能用于制造轮廓清晰的铸模和雕塑制品以及骨科用的石膏绷带。石膏还是制造水泥的原料,可调节水泥的凝固时间。在土壤中加入石膏,可降低土壤的碱性。
化学式CaSO4,式量136.14。白色粉末或无色晶体,密度2.61g/cm3。微溶于水,溶解度在约311K(40℃)以下随温度升高而加大,其后加热则溶解度减小。常见的有生石膏,即CaSO4•2H2O,加热至423K(150℃)转化为熟石膏,即[(CaSO4)2]•H2O,白色粉末,它加水仍由浆状物凝为生石膏;若加热至436K(163℃)失全部结晶水成无水石膏,再加水则重新变为生石膏甚难。其微溶的溶液使水“发硬”,但遇纯碱可得碳酸钙沉淀,这是微溶物转化为难溶物之一例(CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4)。用于石膏制品、水泥凝固的调速剂、油漆腻子、纸张填料、“点”豆腐、中药和改良盐碱土。
建筑用石膏种类及用途
建筑中使用最多的石膏品种是建筑石膏,其次是模型石膏,此外,还有高强度石膏、无水石膏水泥和地板石膏。
生产石膏的原料主要是天然二水石膏,又称软石膏或生石膏,是含两个结晶水的硫酸钙。天然二水石膏可制造各种性质的石膏。
生产石膏的主要工序是加热与磨细。由于加热温度和方式不同,可生产不同性质的石膏。
(l)建筑石膏
建筑石膏是将天然H水石膏等原料在107℃~170℃的温度下煅烧成熟石膏,再经磨细而成的白色粉状物。其主要成分为b型半水石膏。
建筑石膏硬化后具有很好的绝热吸音性能和较好的防火性能吸湿性能;颜色洁白,可用于室内粉刷施工,特别适合于制作各种。洁白光滑细致的花饰装饰,如加入颜料可使制品具有各种色彩。
建筑石膏不宜用于室外工程和 65℃以上的高温工程。
总之,建筑石膏可用于室内粉刷,制作装饰制品,多孔石膏制品和石膏板等。
(2)模型石膏煅烧二水石膏生成的熟石膏,若其中杂质含量少,SKI较白粉磨较细的称为模型石膏。它比建筑石膏凝结快,强度高。主要用于制作模型、雕塑、装饰花饰等。
(3)高强度石膏将H水石膏放在压蒸锅内,在 l.3大气压(124℃)下蒸炼生成。a型半水石膏,磨细后就是高强度。这种石膏硬化后具有较高的密实度和 强度。高强度石膏适用于强度要求高的抹灰工程,装饰制品和石膏板。掺入防水剂后,其制品可用于湿度较高的环境中。也可加入有机溶液中配成粘结剂使用。
(4)无水石膏水泥
将天然二水石膏加热至400℃~750℃时,石膏将完全失去水份,成为不溶性硬石膏,将其与适量激发剂混合磨细后即为无水石膏水泥。无水石膏水泥适宜于室内使用,主要用以制作石膏板或其它制品,也可用作室内抹灰。
(5)地板石膏
如果将天然二水石膏在800℃以上煅烧,使部分硫酸钙分解出氧化钙,磨细后的产品称为高温煅烧石膏,亦称地板石膏。地板石膏硬化后有较高的强度和耐磨性,抗水性也好,所以主要用作石膏地板,用于室内地面装饰。
‘拾’ 土壤有机质含量的测定方法有哪些
1、容量法,重铬酸钾氧化一油浴加热法来测定土壤有机质含量;
2、重铬酸钾容量法,测定土壤中的有机质是用氧化性强的重铬酸钾硫酸溶液与土壤中的有机碳发生氧化还原反应,它们之间存在定量关系,再用标准还原剂滴定剩余的重铬酸钾;
3、目视比色法,测定原理,用不同浓度的葡萄糖标准溶液作出一系列浓度的标准对照品,并用重铬酸钾氧化土壤有机质,氧化后的溶液颜色与有机质含量成直线相关关系,通过与标准对照品比色对照直接得出结果;
4、灼烧法,测定原理,通过测定土壤灼烧前后重量的变化情况