1.本发明涉及土壤预处理技术领域，特别是涉及一种土壤无机碳去除系统及处理方法。
背景技术：
2.稳定碳同位素技术在地学、环境及生态方面的应用日益广泛，土壤有机碳(soc)含量及其同位素的测定需要复杂的前处理以去除土壤无机碳 (sic)。不同实验室对于去除sic的前处理方法差异很大。目前常用实验流程的差异主要包括：盐酸浓度(1或2mol/l盐酸)、反应温度(室温或加热)以及洗酸方式(过滤或离心)。低盐酸浓度和低反应温度使反应时间延长，如加酸后放置时间不足够长，则会有部分碳酸盐残留在样品中；而高盐酸浓度和高反应温度有可能促进有机质分解，影响测定结果。离心法可能存在石英滤纸混入样品中，导致称样数据不准，影响soc含量结果；离心法洗酸时间较长。此外，对于高白云岩含量土壤样品的前处理流程的研究还较少。由于白云岩与盐酸反应缓慢，在土壤前处理过程中，可能存在白云岩不能完全去除的问题。由于sic与soc的δ
13
c值差异很大，如果处理后的土壤中有白云岩残留，则会对soc含量及同位素测定产生显著影响。因此，设计合理的sic去除方式，对于准确获取样品的 sic和soc含量及其同位素数据至关重要。
技术实现要素：
3.本发明要解决的技术问题是提供一种可以有效去除土壤中的sic，保证soc含量和δ
13
c值测定的准确度的土壤无机碳去除系统及处理方法。
4.本发明提供的其中一个技术方案，一种土壤无机碳去除系统，包括反应装置、过滤装置、承载装置和烘干装置，反应装置用于盛放样品，并与盐酸进行反应，过滤装置用于对反应过后的样品进行过滤，承载装置用于放置过滤后的样品和石英滤纸，烘干装置用于烘干承载装置上放置的样品和石英滤纸。
5.本发明土壤无机碳去除系统，其中所述反应装置为烧杯。
6.本发明土壤无机碳去除系统，其中所述盐酸的浓度为2mol/l。
7.本发明土壤无机碳去除系统，其中所述过滤装置包括石英滤纸、漏斗、锥形瓶和洗瓶，石英滤纸折叠后放置在漏斗上，锥形瓶位于漏斗出口下方。
8.本发明提供的另一个技术方案，一种土壤无机碳的处理方法，其中包括以下步骤：
9.s01，称取样品，放入反应装置中；
10.s02，向反应装置中加入过量的盐酸形成样品溶液，室温放置，并多次搅拌，使样品中的无机碳与盐酸充分反应；
11.s03，称取并记录石英滤纸的质量，将石英滤纸对折后，放到过滤装置的漏斗上，用超纯水润湿；
12.s04，将漏斗放于过滤装置的锥形瓶上，并将步骤s02中的样品溶液倒入漏斗上的石英滤纸中；
13.s05，用超纯水反复冲洗漏斗中的样品至中性；
14.s06，将装有样品的石英滤纸转移到承载装置上，放入烘干装置中进行烘干；
15.s07，称取并记录石英滤纸和样品的总重，将样品从石英滤纸上取下来，用玛瑙研钵研磨至200目，装入样品袋保存。
16.本发明土壤无机碳的处理方法，其中所述步骤s05中，冲洗样品的 ph值为6-7之间。
17.本发明土壤无机碳的处理方法，其中所述步骤s06中，烘干的温度为40℃。
18.本发明土壤无机碳的处理方法，其中所述步骤s01和步骤s03中的称取的精度为0.01g。
19.本发明土壤无机碳的处理方法，其中所述步骤s02中的盐酸溶液采用 170ml纯盐酸定容至1000ml。
20.本发明的土壤无机碳去除系统及处理方法与现有技术不同之处在于，本发明土壤无机碳去除系统在样品充分反应后，转移到不含碳的石英滤纸上，避免了外源碳的混入，同时保证了样品的完整性；样品用不含碳的超纯水洗至中性后，在烘干装置中设置40℃的环境烘干，此温度接近夏季的环境温度，不会导致soc分解损失，以上处理方式保证了soc和δ
13
c值测定的准确度。本发明土壤无机碳去除的处理方法采用过量的酸对土壤样品中的sic(主要为碳酸盐co
32-和hco
3-)进行反应，释放出co2，进而去除sic。在反应过程中配合多次搅拌混合，保证sic与盐酸反应充分，即有效地去除了土壤中的sic。
具体实施方式
21.以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
22.实施例1
23.本发明土壤无机碳去除系统包括反应装置、过滤装置、承载装置和烘干装置。
24.反应装置用于盛放样品与盐酸进行反应，反应过程中通过玻璃棒不断搅拌。本实施例中，反应装置选用容积为50ml的小烧杯。用于反应的盐酸的浓度为2mol/l。
25.过滤装置用于对反应过后的样品进行过滤，过滤装置包括石英滤纸、漏斗、锥形瓶和洗瓶，其中石英滤纸采用whatman的石英滤纸，不含碳氮，有效地避免了外源碳氮污染。本实施例中，锥形瓶的容积为100ml。与盐酸反应后的样品放置在铺有石英滤纸的漏斗上，经超纯水清洗至中性。
26.承载装置包括表面皿，表面皿用于放置洗至中性的样品和石英滤纸。
27.烘干装置采用烘箱，烘箱内可以放置承载装置、样品和石英滤纸，并在40℃的恒温下将样品烘干至恒重。
28.实施例2
29.本实施例是一种土壤无机碳的处理方法，包括以下步骤：
30.s01，称取2-3g土壤样品，将样品放入50ml烧杯中，并在烧杯上贴上写有样号的标签；
31.s02，向烧杯中加入40ml、浓度为2mol/l的盐酸形成样品溶液，室温放置24h，期间用玻璃棒搅拌4-6次，使样品中的无机碳与盐酸充分反应；
32.s03，称取并记录石英滤纸的质量，将石英滤纸对折2次(光面朝内)，放到漏斗上，
用不含碳的超纯水润湿；
33.s04，将漏斗放于锥形瓶上，并将烧杯浸泡的土壤溶液倒入漏斗上的石英滤纸中，同时将样号转移到锥形瓶上，为尽量减少样品损失，应多次清洗小烧杯，并保证清洗液倒入漏斗中；
34.s05，用超纯水反复冲洗至中性，冲洗至ph值为6-7之间即可，用 ph试纸测定；
35.s06，冲洗完成后，将装有样品的石英滤纸和样号同时转移到表面皿上，放入40℃的烘箱，烘干24h；
36.s07，烘干后，称取并记录石英滤纸和样品的总重，然后将样品从石英滤纸上取下来，取下过程中尽量减少石英滤纸碎屑进入样品，在挑出样品中可见的滤膜后，用玛瑙研钵研磨至200目，装入样品袋保存。
37.步骤s01和步骤s03中的称取的精度为0.01g。
38.步骤s02中的盐酸溶液采用170ml纯盐酸定容至1000ml，保证此酸溶液为过量的酸，即土壤样品充分反应后，溶液仍为强酸性，配合多次搅拌混合，保证sic与盐酸反应充分，即有效地去除了土壤中的sic。
39.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
技术特征：
1.一种土壤无机碳去除系统，其特征在于：包括反应装置、过滤装置、承载装置和烘干装置，反应装置用于盛放样品，并与盐酸进行反应，过滤装置用于对反应过后的样品进行过滤，承载装置用于放置过滤后的样品和石英滤纸，烘干装置用于烘干承载装置上放置的样品和石英滤纸。2.根据权利要求1所述的土壤无机碳去除系统，其特征在于：所述反应装置为烧杯。3.根据权利要求1所述的土壤无机碳去除系统，其特征在于：所述盐酸的浓度为2mol/l。4.根据权利要求1所述的土壤无机碳去除系统，其特征在于：所述过滤装置包括石英滤纸、漏斗、锥形瓶和洗瓶，石英滤纸折叠后放置在漏斗上，锥形瓶位于漏斗出口下方。5.一种土壤无机碳的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：s01，称取样品，放入反应装置中；s02，向反应装置中加入过量的盐酸形成样品溶液，室温放置，并多次搅拌，使样品中的无机碳与盐酸充分反应；s03，称取并记录石英滤纸的质量，将石英滤纸对折后，放到过滤装置的漏斗上，用超纯水润湿；s04，将漏斗放于过滤装置的锥形瓶上，并将步骤s02中的样品溶液倒入漏斗上的石英滤纸中；s05，用超纯水反复冲洗漏斗中的样品至中性；s06，将装有样品的石英滤纸转移到承载装置上，放入烘干装置中进行烘干；s07，称取并记录石英滤纸和样品的总重，将样品从石英滤纸上取下来，用玛瑙研钵研磨至200目，装入样品袋保存。6.根据权利要求5所述的土壤无机碳的处理方法，其特征在于：所述步骤s05中，冲洗样品的ph值为6-7之间。7.根据权利要求5所述的土壤无机碳的处理方法，其特征在于：所述步骤s06中，烘干的温度为40℃。8.根据权利要求5所述的土壤无机碳的处理方法，其特征在于：所述步骤s01和步骤s03中的称取的精度为0.01g。9.根据权利要求5所述的土壤无机碳的处理方法，其特征在于：所述步骤s02中的盐酸溶液采用170ml纯盐酸定容至1000ml。
技术总结
本发明土壤无机碳去除系统及处理方法涉及一种土壤预处理系统和方法。其目的是为了提供一种可以有效去除土壤中的SIC，保证SOC含量和δ
技术研发人员：魏杰 任艳芹
受保护的技术使用者：中国科学院地理科学与资源研究所
技术研发日：2022.02.21
技术公布日：2022/6/24