測(cè)定含水量的方法()(土的含水率測(cè)定有哪幾種方法)
1.土的含水率測(cè)定有哪幾種方法
土壤水分監(jiān)測(cè)方式
土壤水分監(jiān)測(cè)是通過一定的方式獲得土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)，以此作為與水資源管理有關(guān)的重要數(shù)據(jù)。目前土壤水分監(jiān)測(cè)的主要方式有：以建立固定的墑情監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的方式，例如通過埋設(shè)不同深度土壤水分傳感器的方法，實(shí)時(shí)地測(cè)量土壤水分的變化情況：以移動(dòng)的方式，通過一定的測(cè)量手段，從土壤中獲得水分信息：通過衛(wèi)星遙感、航空遙測(cè)、雷達(dá)等方式，間接的獲得土壤水分信息。
2 土壤水分測(cè)定方法及評(píng)價(jià)
土壤水分的測(cè)量方法有多種方法，一是直接測(cè)量土壤的重金屬含水量和容積含水量，如烘干稱重法、中子儀法、測(cè)量土壤傳導(dǎo)性等，另一類是測(cè)量土壤的基質(zhì)勢(shì)，如張力儀法、電阻塊法、干濕計(jì)法等，以下介紹部分常規(guī)的測(cè)定方法。
2.1 烘干法
最基本的直接測(cè)定土壤含水率方法，又稱重量測(cè)定法，烘干法簡(jiǎn)單直觀，但是采樣會(huì)干擾田間土壤水分的連續(xù)性，在田間會(huì)留下的取樣孔，會(huì)切斷作物的某些根系并影響土壤水分運(yùn)動(dòng)，且不能連續(xù)觀測(cè)某處的土壤含水率。
2.2 瓶筒法
利用容器測(cè)量土壤水分的一種方法：瓶筒法不需要烘干土樣，所需儀器簡(jiǎn)單，可快速測(cè)量，其測(cè)量時(shí)間通常只是常規(guī)烘干法的1/24；主要缺點(diǎn)是測(cè)量精度不太穩(wěn)定原因是土樣中空氣的程度不易掌握。
2.3 中子儀法
土壤中水是引起快中子轉(zhuǎn)化為慢中子的主要因素，即土壤含水量越大，慢中子探測(cè)的慢中子流的密度就越大。優(yōu)點(diǎn)是方便、快速、不擾動(dòng)土壤，可在同一地點(diǎn)進(jìn)行多次測(cè)量，測(cè)量水分的范圍寬，不受滯后影響，還可與自動(dòng)記錄系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)連接。但率定工作曲線確定具有一定的難度，深度分辨不夠準(zhǔn)確，對(duì)表層土壤水分的測(cè)定精度低。
2.水分測(cè)定有哪幾種主要方法
一、常采用的水份測(cè)定方法：1、熱干燥法：①常壓干燥法（此法用的廣泛）；②真空干燥法（有的樣品加熱分解時(shí)用）；③紅外線干燥法（此法用的廣泛）；④真空器干燥法（干燥劑法）；2、蒸餾法3、卡爾費(fèi)休法4、水分活度AW的測(cè)定二、熱干燥法1、常壓干燥法（1）特點(diǎn)與原理特點(diǎn)：此法應(yīng)用最廣泛，操作以及設(shè)備都簡(jiǎn)單，而且有相當(dāng)高的精確度。
原理：食品中水分一般指在大氣壓下，100℃左右加熱所失去的物質(zhì)。但實(shí)際上在此溫度下所失去的是揮發(fā)性物質(zhì)的總量，而不完全是水。
（2）干燥法必須符合下列條件（對(duì)食品而言）：水分是唯一揮發(fā)成分水分揮發(fā)要完全食品中其它成分由于受熱而引起的化學(xué)變化可以忽略不計(jì)。高糖高脂肪食品不適應(yīng)只看符合上面三點(diǎn)就可采用烘箱干燥法。
烘箱干燥法一般是在100~105℃下進(jìn)行干燥。（3）烘箱干燥法的測(cè)定要點(diǎn)取樣（稱樣）：注意防止水分的變化干燥條件的選擇三個(gè)因素：①溫度；②壓力（常壓、真空）干燥；③時(shí)間。
（一般是溫度對(duì)熱不穩(wěn)定的食品可采用70~105℃；溫度對(duì)熱穩(wěn)定的食品采用120~135℃。）（4）操作方法清洗稱量皿→烘至恒重→稱取樣品→放入調(diào)好溫度的烘箱（100~105℃）→烘1.5小時(shí)→于干燥器冷卻→稱重→再烘0.5小時(shí)→稱至恒重（兩次重量差不超過0.002g即為恒重）計(jì)算：水分=G2-G1/W固形物（%）=100-水分%G1——恒重后稱量皿重量（g）G2——恒重后稱量皿和樣品重量（g）W——樣品重量（g）(5)烘箱干燥法產(chǎn)生誤差的原因樣品中含有非水分易揮發(fā)性物質(zhì)（酒精、醋酸、香精油、磷脂等）；樣品中的某些成分和水分的結(jié)合，使測(cè)的結(jié)果偏低（如蔗糖水解為二分子單糖），主要是限制水分揮發(fā)；食品中的脂肪與空氣中的氧發(fā)生氧化，使樣品重量增重；在高溫條件下物質(zhì)的分解（果糖對(duì)熱敏感）；被測(cè)樣品表面產(chǎn)生硬殼，妨礙水分的擴(kuò)散；尤其是對(duì)于富含糖分和淀粉的樣品；烘干到結(jié)束樣品重新吸水。
2、真空干燥法（1）原理：利用較低溫度，在減壓下進(jìn)行干燥以排除水分，樣品中被減少的量為樣品的水分含量。本法適用于在100℃以上加熱容易變質(zhì)及含有不易除去結(jié)合水的食品。
其測(cè)定結(jié)果比較接近真正水分。（2）操作方法準(zhǔn)確稱2.00~5.00g樣品→于烘至恒重的稱量皿→至真空烘箱→70℃、真空度93.3~98.6KPa(700~740mmHg)→烘5小時(shí)→于干燥皿冷卻→稱至恒重計(jì)算：水分=G/WG——樣品中干燥后的失重（g）W——樣品重量（g）真空干燥法測(cè)水分，一般用于100℃以上容易變質(zhì)、破壞或不易除去結(jié)合水的樣品，如糖漿、味精、砂糖、糖果、蜂蜜、果醬和脫水蔬菜等樣品都可采用真空干燥法測(cè)定水分。
二、蒸餾法測(cè)定水分（迪安—斯達(dá)克）蒸餾發(fā)出現(xiàn)在二十世紀(jì)初，當(dāng)時(shí)它采用沸騰的有機(jī)液體，將樣品中水分分離出來，此法直到如今仍在適用。（1）原理：把不溶于水的有機(jī)溶劑和樣品放入蒸餾式水分測(cè)定裝置中加熱，試樣中的水分與溶劑蒸汽一起蒸發(fā)，把這樣的蒸汽在冷凝管中冷凝，由水分的容量而得到樣品的水分含量。
（2）步驟準(zhǔn)確稱2.00~5.00g樣品→于250ml水分測(cè)定蒸餾瓶中→加入約50~75ml有機(jī)溶劑→接蒸餾裝置→徐徐加熱蒸餾→至水分大部分蒸出后→在加快蒸餾速度→至刻度管水量不在增加→讀數(shù)（3）計(jì)算：水分=V/WV——刻度管中水層的容量mlW——樣品的重量（g）(4)常用的有機(jī)溶劑及選擇依據(jù)常用的有機(jī)溶劑有比水清的，也有比水重的。苯甲苯二甲苯CCl4密度0.880.860.861.59沸點(diǎn)80℃80℃140℃76.8℃（5）選擇依據(jù)：對(duì)熱不穩(wěn)定的食品，一般不采用二甲苯，因?yàn)樗姆悬c(diǎn)高，常選用低沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑，如苯。
對(duì)于一些含有糖分，可分解釋放出水分的樣品，如脫水洋蔥和脫水大蒜可采用苯，要根據(jù)樣品的性質(zhì)來選擇有機(jī)溶劑。（6）蒸餾法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：熱交換充分；受熱后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)比重量法少；設(shè)備簡(jiǎn)單，管理方便缺點(diǎn)：水與有機(jī)溶劑易發(fā)生乳化現(xiàn)象；樣品中水分可能完全沒有揮發(fā)出來；水分有時(shí)附在冷凝管壁上，造成讀數(shù)誤差；對(duì)分層不理想，造成讀數(shù)誤差，可加少量戊醇或異丁醇防止出現(xiàn)乳濁液。
三、卡爾—費(fèi)休法---國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)微量水分（1）原理：在水存在時(shí)，即樣品中的水與卡爾費(fèi)休試劑中的SO2與I2產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)。但該反應(yīng)是個(gè)可逆反應(yīng)，當(dāng)硫酸濃度達(dá)到0.05%以上時(shí)，即能發(fā)生逆反應(yīng)。
如果我們讓反應(yīng)按照一個(gè)正方向進(jìn)行，需要加入適當(dāng)?shù)膲A性物質(zhì)以中和反應(yīng)過程中生成的酸。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，在體系中加入吡啶，這樣就可使反應(yīng)向右進(jìn)行。
I2+SO2+H2O+3吡啶+CH3OH2氫碘酸吡啶+甲基硫酸吡啶I2︰SO2︰C5H5N=1︰3︰10(2)卡爾費(fèi)休試劑的配制與標(biāo)定若以甲醇作溶劑，則試劑中I2、SO2、C5H5N（含水量在0.05%以下）三者的克分子數(shù)比例為I2︰SO2︰C5H5N=1︰3︰10這種試劑有效濃度取決于碘的濃度。新配制的試劑其有效濃度不斷降低，其原因是由于試劑中各組分本身也含有一些水分，但試劑濃度降低的主要原因是由一些副反應(yīng)引起的，較高消耗了一部分碘。
（3）配制：稱85gI2→于干燥的有塞棕色燒瓶中→加670ml無水CH3OH→塞上瓶塞→振搖使I2全部溶解→加270ml吡啶→混勻→于冰水浴冷卻→。
3.含水量有哪些實(shí)驗(yàn)方法,各自的使用范圍
不同的樣品，要求用不同的水分測(cè)試方法，
物理法：冠亞SFY系列水分快速測(cè)定儀，國(guó)標(biāo)烘干法原理，適用大多數(shù)樣品的水分檢查
化學(xué)法：容量法跟電量法兩種，電量法，適合水分含量在100mg以下（具體重量）的測(cè)定。它一般用于陰離子聚合等對(duì)水分有非常嚴(yán)格要求的化工、醫(yī)藥等行業(yè)產(chǎn)品測(cè)定，
冠亞SFY-101型微量水分快速測(cè)定儀
容量法，適合水分含量100PPm~100%（體積百分?jǐn)?shù)）的測(cè)定，一般用于對(duì)水分有嚴(yán)格要求的化工、醫(yī)藥和包裝等行業(yè)產(chǎn)品測(cè)定
