郑州土壤检测机构：土壤比表面积测定原理

　　土壤比表面积(Specific Surface Area, SSA)是指单位质量土壤颗粒所具有的总表面积，通常以 m²/g 表示。它是反映土壤物理化学性质的重要参数之一，对土壤的吸附能力、保水性、阳离子交换量(CEC)、养分保持与释放等具有重要影响。

　　一、测定原理

　　土壤比表面积的测定方法主要基于气体吸附或液体吸附原理，常用的有以下几种：

　　1. BET 气体吸附法(常用)

　　原理：基于 Brunauer–Emmett–Teller(BET)多层吸附理论，通过测量氮气(N₂)在低温(液氮温度，77 K)下在土壤颗粒表面的物理吸附量，计算出比表面积。

　　适用对象：适用于细粒土壤(如黏土、粉粒)，对砂质土壤效果较差(因其比表面积小)。

　　优点：精度高、重复性好，是国际公认的标准方法。

　　缺点：设备昂贵，需专业操作;对样品预处理要求高(需脱水、脱气)。

　　2. 乙二醇乙醚(EGME)吸附法

　　原理：利用乙二醇乙醚分子在土壤表面单层吸附的特性，通过重量法测定吸附量，再换算成比表面积。

　　适用对象：特别适合含黏土矿物(如蒙脱石、伊利石)的土壤。

　　优点：设备简单、成本低，能较好反映黏土矿物的真实比表面积。

　　缺点：操作繁琐、耗时长，且 EGME 有毒，需注意安全。

　　3. 亚甲基蓝(Methylene Blue)吸附法

　　原理：基于染料分子在土壤表面的吸附，通过滴定或分光光度法测定吸附量，间接估算比表面积。

　　适用对象：主要用于快速估算黏粒含量较高的土壤。

　　优点：操作简便、成本低。

　　缺点：精度较低，受土壤有机质和pH影响大，仅作粗略估计。

　　二、样品前处理

　　无论采用哪种方法，样品通常需进行以下处理：

　　风干：避免高温烘干，以防改变黏土矿物结构。

　　研磨过筛：一般过 2 mm 或 0.25 mm 筛，去除植物残体和大颗粒。

　　脱水脱气(BET 法必需)：在真空或惰性气氛下加热(如 105°C 或更高，视矿物类型而定)以去除水分和吸附气体。

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