土壤粒径测定(Soil Particle Size Analysis)是土壤物理性质分析的核心项目，用于确定土壤中砂粒、粉粒和黏粒的相对含量，进而划分土壤质地(如壤土、黏土、砂土等)。该数据对农业耕作、工程建设、环境评估、水土保持及污染迁移模拟具有重要意义。

　　常用测定方法

　　方法1：筛分法(Sieve Analysis)— 适用于砂粒(>0.075 mm)

　　原理：利用不同孔径标准筛逐级筛分。

　　操作流程：

　　风干、碾碎土样(去除有机质和碳酸盐);

　　称取 100–500 g 样品;

　　叠加标准筛(如 2.0、1.0、0.5、0.25、0.125、0.075 mm);

　　振筛机振荡 10–15 分钟;

　　称各筛上残留量，计算百分比。

　　优点：快速、成本低;

　　局限：无法测定粉粒和黏粒(<0.075 mm)。

　　通常与沉降法联用，构成完整粒径分析。

　　方法2：沉降法(Sedimentation Analysis)— 测定粉粒 + 黏粒(<0.075 mm)

　　(1)吸管法(Pipette Method)— 经典标准法

　　原理：基于 Stokes 定律，颗粒在水中沉降速度与其粒径平方成正比：

　　v ：沉降速度

　　r ：颗粒半径

　　ρs,ρl​ ：颗粒与液体密度

　　η ：水的黏度

　　操作流程：

　　土样经 H₂O₂ 去除有机质，HCl 去除碳酸盐;

　　加入分散剂(如六偏磷酸钠)使颗粒充分分散;

　　定容至 1 L 量筒，搅拌后静置;

　　在特定时间点(如 40 s、1.5 h、6 h、24 h)用吸管在固定深度(通常 10 cm)吸取悬浮液;

　　烘干称重，计算各粒级含量。

　　时间-粒径对应示例(20°C)：

　　标准依据：

　　GB/T 12763.8–2007(海洋调查规范)

　　NY/T 1121.3–2006(农业行业标准)

　　ISO 11277:2022(国际标准)

　　(2)比重计法(Hydrometer Analysis)

　　原理：用甲种或乙种比重计直接读取悬浮液密度随时间变化;

　　优点：无需多次取样，操作较吸管法简便;

　　缺点：精度略低，受温度波动影响大;

　　适用：大批量样品快速筛查。

　　方法3：激光粒度分析法(Laser Diffraction)— 现代主流方法

　　原理：颗粒对激光的散射角度与粒径相关(小颗粒散射角大);

　　流程：

　　土样分散处理(超声 + 分散剂);

　　悬浮液泵入激光粒度仪(如 Malvern Mastersizer、Beckman Coulter LS);

　　软件自动输出全粒径分布(0.02–2000 μm)。

　　优点：

　　快速(5–10 分钟/样);

　　重复性好;

　　覆盖全粒径范围(砂+粉+黏)。

　　局限：

　　对片状黏粒(如高岭石)可能低估粒径;

　　需严格分散，否则团聚导致结果偏粗;

　　不能完全替代传统法用于标准质地分类(因测量原理不同)。

　　注意：激光法结果需与吸管法建立校正关系方可用于国标质地判定。

       来源：网络