《全-半自動土壤樣品制備方法》團體標(biāo)準(zhǔn)

ICS13.080

CCSZ52

SDEPI

團體標(biāo)準(zhǔn)

T/SDEPIXXX—2023

全/半自動土壤樣品制備方法

Full/semi-automaticsoilsamplepreparationmethod

（征求意見稿）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

2023-XX-XX發(fā)布2023-XX-XX實施

山東省環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會??發(fā)布

T/SDEPIXXX—2023

全/半自動土壤樣品制備方法

1范圍

本文件規(guī)范了全/半自動化土壤樣品制備時的術(shù)語和定義、基本方法和原理、涉及的儀器設(shè)備、土

壤樣品制備的準(zhǔn)備工作、土壤樣品的制備方法、土壤樣品的保存和管理、樣品制備質(zhì)量控制以及防重金

屬污染注意事項等。

本文件適用于土壤樣品制備的全/半自動化方法及設(shè)備。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于

本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T15312-2008制造業(yè)自動化術(shù)語

GB5959.6-2008電熱裝置的安全第6部分

HJ/T166-2004土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

NY/T395-2012農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

DZ/T0130.2-2006地質(zhì)礦產(chǎn)實驗室測試質(zhì)量管理規(guī)范第2部分

DZ/T0130.4-2006地質(zhì)礦產(chǎn)實驗室測試質(zhì)量管理規(guī)范第4部分

LY/T1210-1999森林土壤樣品的采集與制備

HJ613-2011土壤干物質(zhì)和水分的測定重量法

總站土字【2018】407號土壤樣品制備流轉(zhuǎn)與保存技術(shù)規(guī)定

環(huán)辦土壤〔2017〕59號《農(nóng)用地土壤樣品采集流轉(zhuǎn)制備和保存技術(shù)規(guī)定》

3術(shù)語和定義

GB/T15312-2008、HJ/T166-2004規(guī)定的術(shù)語及定義和以下術(shù)語及定義適用于本文件。

3.1全自動化fullautomation

全自動化是指將過程、進(jìn)程或設(shè)備轉(zhuǎn)換變成按照設(shè)定自動執(zhí)行。

3.2半自動化semiautomatization

半自動化是指在人的干預(yù)下自動進(jìn)行工作循環(huán)的自動化方式。

3.3微波真空干燥Microwavevacuumdrying

通過創(chuàng)造真空環(huán)境使水的沸點降低，再利用微波使水分子共振升溫，實現(xiàn)樣品的快速干燥。

3.4三維混樣3Dmixing

混樣桶同時具有平移、自旋和翻轉(zhuǎn)運動，筒體內(nèi)的物料沿筒體做環(huán)向、徑向和軸向的流轉(zhuǎn)，從而達(dá)

到三維混合效果。

3.5旋轉(zhuǎn)分樣Sampleautomaticdivide

樣品通過自動進(jìn)樣器勻速流入分樣頂冠的進(jìn)樣漏斗，通過分樣頂冠均分至采樣瓶中。

3.6旋轉(zhuǎn)縮分Automaticrotatingsampledivide

樣品勻速進(jìn)入到旋轉(zhuǎn)縮分儀內(nèi)，通過底錐上多個可調(diào)縫隙大小的開口，使樣品以需求比例進(jìn)入到接

收容器中實現(xiàn)樣品的縮分。

3.7擺動縮分Swingsampledivide

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樣品勻速進(jìn)入到旋轉(zhuǎn)縮分儀內(nèi)，通過頂部圓錐體內(nèi)部往復(fù)擺動的導(dǎo)流管，將樣品均勻以相應(yīng)的比例

進(jìn)入到接收容器中實現(xiàn)樣品的縮分。

3.8三維振蕩篩分3DVibratorySieve

通過電磁驅(qū)動產(chǎn)生三維拋擲運動效果，使篩分樣品在重力作用下達(dá)到對應(yīng)粒度的樣品通過篩網(wǎng)，可

以通過堆疊篩網(wǎng)實現(xiàn)多級粒徑的篩分。

3.9空氣篩分AirSieve

通過氣流將篩網(wǎng)上樣品吹起分散，收集口通過真空設(shè)備產(chǎn)生的負(fù)壓，小于篩網(wǎng)粒徑的樣品在負(fù)壓和

重力共同作用下通過篩網(wǎng)，實現(xiàn)樣品篩分。

4土壤樣品制備的準(zhǔn)備工作

針對全/半自動化樣品制備，需要注意滿足以下條件和要求。

4.1樣品干燥室要求條件

樣品干燥室應(yīng)設(shè)在通風(fēng)、整潔、無揚塵和無易揮發(fā)化學(xué)物質(zhì)(如酸蒸汽和氨氣等)的房間，面積應(yīng)滿

足工作量的需求，不應(yīng)低于10㎡；嚴(yán)防陽光直射樣品。

4.2制樣室要求條件

制樣室應(yīng)設(shè)在通風(fēng)、整潔、無揚塵和無易揮發(fā)化學(xué)物質(zhì)（如酸蒸汽和氨氣等）的房間，并配備通風(fēng)

柜；多樣品同時加工的制樣室，應(yīng)有防止交叉污染的有效隔離措施：應(yīng)安裝除塵裝置，大型制樣室還應(yīng)

有集塵裝置。

5基本流程和方法

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圖1土壤樣品制備半自動化流程圖

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圖2土壤樣品制備自動化流程圖

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5.1土壤樣品半自動化制備

半自動化土壤樣品制備需要利用干燥設(shè)備、粗粉碎儀器、細(xì)磨儀器、篩分儀、分樣儀、混樣儀等儀

器進(jìn)行樣品制備，具體儀器的選用可參考附錄B涉及儀器設(shè)備中的相關(guān)章節(jié)。

在土壤樣品半自動化制備樣品用于無機分析時，首先對新鮮的土壤樣品嘗試去除其中雜質(zhì)后進(jìn)行干

燥處理，干燥方法可選擇自然風(fēng)干，或在不影響目標(biāo)物測試結(jié)果的情況下，使用土壤干燥設(shè)備干燥樣品。

樣品的粗粉碎：干燥后的樣品可通過粗粉碎儀器、粉碎至2mm（10目）粒徑，通過篩分儀器進(jìn)行

粒徑確定并去除其中大于2mm（10目）的砂礫、植物根系等雜質(zhì)同時記錄相關(guān)重量，大于2mm的土

團需重復(fù)粉碎直到全部通過2mm（10目）篩。小于等于2mm（10目）的樣品全部收集后使用混樣儀

器混勻樣品。根據(jù)樣品用途區(qū)分為儲存用樣、分析用樣、細(xì)磨用樣。根據(jù)樣品用量使用分樣儀器或縮分

儀器獲得所需份數(shù)的樣品，將儲存用樣封裝后交給各級樣品庫儲存；分析用樣封裝后交給實驗室進(jìn)行分

析實驗；細(xì)磨用樣留存后續(xù)制備使用。

樣品的細(xì)磨：根據(jù)各項分析用樣粒度需求的不同，可將粗粉碎后的樣品逐級研磨至0.25mm（60目）、

0.15mm（100目）、0.075mm（200目）。在完成每個級別的研磨后需要使用篩分儀進(jìn)行粒徑確定，過篩

后通過混樣儀充分混合樣品，通過分樣儀或縮分儀，根據(jù)樣品用途（留存、分析、繼續(xù)細(xì)磨等）獲取所

需用量的樣品。可根據(jù)細(xì)磨儀器特性進(jìn)行研磨設(shè)備選擇，完成當(dāng)前粒度樣品的制備。

注1：過2mm篩的樣品可用于水分、機械組成、pH和陽離子交換量等項目的分析；過0.25mm篩的樣品可用于有

機質(zhì)等項目的分析；過0.15mm篩的樣品可用于金屬元素全量等項目的分析；具體土壤樣品粒徑要求應(yīng)根據(jù)

分析項目的相應(yīng)分析測試標(biāo)準(zhǔn)確定。

注2：原始樣品及各粒徑樣品儲存、分析用樣重量根據(jù)各項存儲、分析指標(biāo)要求最終確定。原始樣品應(yīng)＞500g、存

儲樣品應(yīng)＞200g、分析樣品應(yīng)＞100g。

5.2土壤樣品全自動化制備

使用全自動化設(shè)備進(jìn)行土壤樣品制備無機樣品時，將樣品放入設(shè)備指定位置，按照制樣需求設(shè)定參

數(shù)（樣品干燥溫度、所需的粒度以及該粒度下所需樣品的重量、份數(shù)等）后啟動制樣工作。

設(shè)備按照設(shè)定已干燥樣品可直接投入粗粉碎設(shè)備，未干燥樣品進(jìn)入自動化設(shè)備的干燥倉內(nèi)按照設(shè)定

溫度進(jìn)行干燥，干燥后進(jìn)入分揀模塊進(jìn)行樣品制備，從樣品中分揀出大于2mm（10目）的石塊、植物

根系等。

分揀后的樣品進(jìn)行逐級研磨【2mm（10目）、0.25mm（60目）、0.15mm（100目）、0.075mm（200

目）】。按照研磨、篩分、稱重、混樣、縮分、封裝流程對當(dāng)前粒級樣品進(jìn)行制備，研磨后未過篩樣品進(jìn)

行重復(fù)研磨，直到全部通過當(dāng)前粒級篩網(wǎng)。當(dāng)前粒級樣品在縮分后如有下一粒級樣品需要制備，縮分余

料重新進(jìn)入研磨模塊進(jìn)行下一粒級樣品全流程制備，直到全部完成參數(shù)設(shè)定粒級。當(dāng)完成當(dāng)前樣品制備

后，設(shè)備自動執(zhí)行自動清潔操作對接觸樣品部位進(jìn)行吹掃，防止對下一樣品的制備造成交叉污染。

全自動化設(shè)備可記錄制樣過程中關(guān)鍵參數(shù)（樣品編號、雜質(zhì)重量、各級樣品重量等）最終形成數(shù)據(jù)

報表輸出。

根據(jù)系統(tǒng)顯示樣品制備狀態(tài)，等待樣品制備完畢后從收集裝置中取出封裝好的樣品。根據(jù)樣品封裝

容器上的制樣信息按用途分別將相應(yīng)標(biāo)注的樣品送往各級樣品庫儲存，將不同分析所需相應(yīng)粒度的樣品

送往實驗室進(jìn)行分析。

注1：在使用自動化儀器設(shè)備進(jìn)行制備時，應(yīng)首先確保設(shè)備執(zhí)行自動清潔操作，完成清潔操作后才能添加制樣樣

品。否側(cè)無法確定是否會造成樣品的交叉污染而影響樣品的檢測結(jié)果。此外在開始制備流程前還應(yīng)檢查樣品

封裝容器是否充足，避免制備過程因缺少封裝容器造成中斷甚至造成樣品泄露事故。

注2：假定所需各粒級樣品重量為(A、B、C、D)，D為最小粒級、份數(shù)為n，所需放入樣品最小總重量Z應(yīng)滿足樣

品制備的需求。

注3：全自動化設(shè)備各功能模塊原理應(yīng)與半自動化設(shè)備一致。

6土壤樣品的保存和管理

6.1樣品制備記錄

樣品制備完成后，需填寫樣品制備記錄表，包括樣品編號、粒徑、干燥方式、研磨方式、重量、樣

品分裝和制樣人等信息。詳見附錄C：土壤樣品制備記錄表。

6.2樣品流轉(zhuǎn)記錄

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樣品制備完成后，制樣人員需與實驗室樣品管理員交接樣品，填寫樣品制備流轉(zhuǎn)單包括樣品編號、

樣品重量、粒徑及數(shù)量、監(jiān)測項目、制備人、領(lǐng)用人和領(lǐng)用時間等信息。詳見附錄D：樣品流轉(zhuǎn)記錄。

6.3樣品入庫和領(lǐng)用記錄

樣品入庫和領(lǐng)用均需嚴(yán)格辦理記錄手續(xù)。土壤樣品入庫記錄包括樣品編號、采樣地點、粒徑、樣品

量、移交人、樣品庫管理員和交接時間等信息；土壤樣品領(lǐng)用記錄包括樣品編號、采樣地點、粒徑、領(lǐng)

用人、領(lǐng)用量、樣品剩余量、樣品庫管理員和領(lǐng)用時間等信息。

7樣品制備質(zhì)量控制

樣品制備質(zhì)量控制包括樣品制備人員在樣品制備過程中，對樣品狀態(tài)、工作環(huán)境和制備工作情況進(jìn)

行的自我質(zhì)量控制，也包括質(zhì)量監(jiān)督人員的質(zhì)量檢查。制樣人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，如實填寫土壤樣

品制備記錄和樣品記錄流轉(zhuǎn)單等。質(zhì)量控制檢查內(nèi)容包括:樣袋是否完整，編號是否清楚，樣品重量是

否滿足要求，樣品編號與樣袋編號是否對應(yīng)，制備干燥、破碎樣品過程中是否有樣袋破損或相互沾污的

現(xiàn)象，破損樣篩是否及時更換，樣品瓶標(biāo)簽是否完整并正確等。

樣品制備質(zhì)量，可以采用以下幾種指標(biāo)進(jìn)行定量評價：

（1）制樣損耗率檢查。

依據(jù)樣品制備原始記錄中粗磨或細(xì)磨前后的樣品質(zhì)量，分別計算損耗率；粗磨階段損耗率應(yīng)≤3％，

細(xì)磨階段應(yīng)≤7％。

（2）樣品過篩率檢查。

樣品過篩檢査應(yīng)在樣品制備完成后，隨機抽取任一樣品的10％，按照規(guī)定的網(wǎng)目過篩。過篩率達(dá)

到95％為合格。過篩后的樣品原則上不得再次放回樣品瓶/袋中。

（3）樣品均勻性檢查。

在樣品混勻后、分裝前，將充分混勻的土壤樣品依次進(jìn)行堆錐、平鋪和對角線式取樣，取出5個樣

品以目視法檢查樣品的均勻性。

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附錄A

（資料性）

注意事項：避免樣品污染

在樣品制備的全過程中應(yīng)避免樣品受到污染，包括：

A.1防止重金屬污染

包括樣品制備過程中所使用工具、器皿、儀器設(shè)備，其與樣品的接觸面（包括樣品盛放和暫存空間

的內(nèi)部）應(yīng)為有機玻璃、木頭、塑料、氧化鋯、瑪瑙、碳化鎢、鈦制或擁有防重金屬涂層。

A.2防止樣品交叉污染

在不同制備批次的樣品之間需要避免交叉污染，制備不同樣品批次之間時，應(yīng)該對所使用的工具、

器皿、儀器設(shè)備、實驗室環(huán)境等通過擦抹、清洗、吹掃等方式進(jìn)行清潔。清潔過程中尤其需要注意清潔

工具的自潔，避免如抹布、毛刷等清潔工具的不潔造成樣品交叉污染。特殊樣品可采用水洗清潔，應(yīng)確

保水質(zhì)潔凈不會引入污染物。

所選用的制樣儀器設(shè)備需要方便拆卸清潔，避免儀器內(nèi)部帶來樣品之間的交叉污染。

A.3防止雜質(zhì)成分污染

在對樣品進(jìn)行干燥、粗粉碎環(huán)節(jié)時，需要去除土壤樣品中的雜質(zhì)，如植物根系、動物殘骸、砂礫、

石塊、磚瓦、石灰結(jié)合等。在樣品制備過程中，實驗人員應(yīng)做好個人防護(hù)，佩戴口罩、手套、帽子后進(jìn)

行樣品制備，避免人源性污染物的引入。

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附錄B

（資料性）

涉及的儀器設(shè)備

下述儀器，包括土壤干燥設(shè)備、粗粉碎儀器、細(xì)磨儀器等，可根據(jù)樣品量的大小、研磨的細(xì)度和操

作的方便性進(jìn)行選擇。

B.1土壤干燥設(shè)備

土壤干燥設(shè)備主要通過控制環(huán)境變量如通風(fēng)量、溫度、氣壓的方式加速土壤樣品中水份的分離，達(dá)

到提高土壤樣品的制備效率的目的。干燥設(shè)備需要控制干燥環(huán)境的最高溫度不超過40℃以確保土壤中

易揮發(fā)物質(zhì)的穩(wěn)定。

理想的干燥設(shè)備應(yīng)具備去除土壤雜質(zhì)的功能，對于未配備此功能的干燥設(shè)備則需要在干燥過程中人

工去除其中大塊的雜質(zhì)。

B.1.1微波真空干燥機

利用微波真空干燥原理實現(xiàn)對樣品進(jìn)行快速、控溫干燥的設(shè)備，可減少人工參與，提高土壤樣品的

制樣效率。適合樣品制備時的快速干燥。

真空微波干燥機應(yīng)具有多層料架，可以根據(jù)樣品的來源、采集批次等，對不同的樣品獨立放置，按

照隊列對樣品自動控溫干燥。能夠按需進(jìn)行粗破碎，能夠自動分揀石塊、根系并稱重，能夠根據(jù)重量變

化計量計算樣品含水量，能夠利用真空氣流對設(shè)備進(jìn)行自動吹掃。

設(shè)備將真空氣壓控制在≤-0.093MPa，并通過2450Mhz微波加熱和紅外實時測溫監(jiān)控，將土壤樣

品精準(zhǔn)控制溫度不超過40℃，使土壤樣品中水分子快速達(dá)到沸點蒸發(fā)以實現(xiàn)低溫干燥。

其中微波加熱模塊應(yīng)符合GB5959.6-2008的相關(guān)要求。

圖B.1微波真空干燥箱示意圖

B.1.2土壤干燥箱

土壤干燥箱通過提高干燥環(huán)境溫度和通風(fēng)量來模擬理想的土壤風(fēng)干環(huán)境，實現(xiàn)土壤樣品的加速風(fēng)干，

以提高樣品的制備效率。

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土壤干燥箱應(yīng)具有獨立的樣品室與獨立風(fēng)道避免樣品之間發(fā)生交叉污染的情況。加熱型干燥箱需要

注意控溫，樣品局部溫度不得高于40℃。

B.1.3真空凍干機

真空凍干機利用真空環(huán)境下水的沸點降低這一特性，將土壤樣品在-30到-40攝氏度的低溫環(huán)境中

冷凍。然后利用低溫?zé)嵩醇訜崾顾终舭l(fā)從而實現(xiàn)土壤樣品的快速干燥。真空凍干機需要控制熱源溫度，

最高局部溫度不得超過40℃。

B.1.4風(fēng)干

在風(fēng)干室將土樣放置于風(fēng)干盤（材質(zhì)根據(jù)需求選擇附錄A所述）中，攤成2～3cm的薄層，適時

地壓碎、翻動，揀出碎石、砂礫、植物殘體。

B.2粗粉碎儀器

粗粉碎儀器用于＞2mm的土塊樣品的粉碎，根據(jù)HJ/T166-2004和總站土字【2018】407號文件中

要求的粗磨方式，可選用擠壓原理的破碎儀器，如擠壓式破碎儀、顎式破碎儀、盤式破碎儀。粗粉碎儀

器應(yīng)避免長時間研磨粉碎樣品，以避免高溫對樣品的影響。

粗粉碎儀器應(yīng)方便拆卸進(jìn)行清潔以防止交叉污染。

B.2.1擠壓式破碎儀

擠壓式破碎儀適合大多土壤樣品的破碎，它通過驅(qū)動研磨腔兩側(cè)對置的兩塊擠壓板快速壓縮研磨腔

體積，對倉內(nèi)的土壤樣品進(jìn)行敲擊和擠壓動作實現(xiàn)樣品粉碎，粉碎后的樣品通過研磨腔底部特定孔徑大

小的篩板進(jìn)行粒徑確定并被收集，同時將石塊、植物根莖等雜物進(jìn)行去除。

圖B.2擠壓式破碎儀示意圖

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B.2.2顎式破碎儀

顎式破碎儀適合較硬土塊的粉碎，主要由靜顎板和動顎板組成，兩塊顎板組成的V字型夾角，樣品

通過時較大塊的樣品首先被壓碎，然后落入更小的空間內(nèi)被擠壓碎，在破碎的同時實現(xiàn)一定程度的逐級

研磨。

顎式破碎儀需要能夠調(diào)節(jié)顎板間隙，能夠零點矯正，以實現(xiàn)比較穩(wěn)定的研磨效果。

圖B.3顎式破碎儀示意圖

B.3細(xì)磨儀器

細(xì)粉碎儀器用于＜2mm的土塊樣品的進(jìn)一步研磨粉碎，可選用的研磨儀包括行星式球磨儀、臼式

研磨儀、高通振動球磨儀和盤式研磨儀等。

B.3.1行星式研磨儀

屬于球磨的一種，具有太陽輪和行星輪，通過大量研磨球的碰撞可以實現(xiàn)樣品的極細(xì)研磨。通常其

研磨罐容積可達(dá)500ml，因此適合較大樣品量時可選用。

研磨平臺罐體數(shù)量通常為1/2/4罐可選，罐體底部設(shè)計有定位裝置避免研磨罐自轉(zhuǎn)損失能量，造成

研磨時間延長導(dǎo)致升溫。

傳動方式建議選擇皮帶傳動方式的儀器，可減少運行噪音。

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圖B.4行星式球磨儀，四罐型示意

B.3.2臼式研磨儀

適合較小樣品量研磨方式模擬傳統(tǒng)手工研磨，研磨方式應(yīng)采用臼杵擠壓研缽的方式，這種方式更溫

和可以減少樣品升溫。

臼式研磨儀應(yīng)可調(diào)節(jié)研磨杵壓力，以適應(yīng)不同土壤樣品，研缽中應(yīng)設(shè)有刮料板減少樣品粘連結(jié)塊的

發(fā)生使研磨更均勻。

圖B.5臼式研磨儀示意

B.3.3高通振動球磨儀

高通振動球磨儀擁有多個由研磨罐和研磨球組成的研磨通道，通過研磨平臺水平徑向運動使研磨球

撞擊樣品實現(xiàn)土壤樣品的研磨粉碎，適合樣品量小，需求份數(shù)多時選用。

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高通振動球磨儀擁有兩個水平振動研磨平臺，并能夠通過適配器擴展研磨平臺單次安裝的樣品量，

以便提高少量樣品的多批量研磨效率。

適配器應(yīng)能夠使用離心管作為研磨容器，以便“一樣一管”杜絕樣品之間發(fā)生交叉污染。

振動頻率需要達(dá)到25Hz以上，以實現(xiàn)較高的研磨效率。

圖B.6100ml離心管適配器，示意圖

B.3.4盤式研磨儀

盤式破碎儀采用擠壓原理研磨土壤樣品，適合連續(xù)破碎土壤樣品。由動、靜兩塊研磨圓盤組成研磨

空間，通過兩塊圓盤之間不同的厚度差形成由大到小的研磨空間，在離心力的作用下使樣品分散并受到

兩塊圓盤擠壓實現(xiàn)樣品的破碎。

盤式研磨儀需要能夠連續(xù)調(diào)節(jié)研磨間隙。

研磨最小間隙需要≤75μm以保障研磨后樣品達(dá)到200目的要求。

應(yīng)具有零點矯正功能以確保研磨效果的穩(wěn)定。

能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)進(jìn)樣和連續(xù)收集實現(xiàn)連續(xù)制樣能力。

圖B.7盤式研磨儀示意

B.4篩分儀

篩分儀通過使樣品一次性通過不同孔徑大?。繑?shù)）的篩網(wǎng)，使直徑不同的樣品殘留在不同孔徑（目

數(shù)）的篩網(wǎng)上，從而實現(xiàn)樣品的粒徑確定。根據(jù)樣品移動方式的不同，可以將常見的篩分儀分為三維振

蕩篩分原理的三維振蕩篩分儀，與空氣篩分原理的空氣篩分儀。

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B.4.1三維振蕩篩分儀

三維振蕩篩分儀不同于傳統(tǒng)電機驅(qū)動振動篩，是通過電磁吸合振動原理使樣品下落過篩，篩分效率

和過篩率更高。

三維振動篩分儀的振幅一般為0.2~3mm，可適配分析篩直徑100mm、200mm、300mm，可配備中

間收集盤同時篩分5種粒度樣品，可適應(yīng)粗粉碎和細(xì)磨時不同土壤樣品、不同樣品量的篩分需求。

圖B.8三維振蕩篩分儀示意

B.4.2空氣篩分儀

空氣篩分儀通過正壓將樣品粉末吹起，使樣品均勻落入篩網(wǎng)內(nèi)，然后通過在篩網(wǎng)底部產(chǎn)生負(fù)壓，通

過吸力拉動樣品通過篩網(wǎng)。

空氣篩分儀單次篩分樣品量更高，在小粒徑篩分時更具優(yōu)勢，尤其是接近納米級別時其樣品通過率

要優(yōu)于三維振蕩篩分儀。但需要注意在負(fù)壓拉力下，樣品存在強行拉過篩網(wǎng)的情況。在土壤樣品篩分時

確保樣品不會接觸金屬的前提下可以使用。

B.5混樣儀

混樣儀能夠減少因人工因經(jīng)驗、手法、判斷、習(xí)慣等人為因素造成樣品混樣誤差，混樣過程在密閉

的混樣桶（空間）內(nèi)進(jìn)行，可以避免極細(xì)樣品的飛散，保障樣品代表性和環(huán)境清潔。

混樣儀混樣原理匯集了總站土字【2018】407號文件中所要求的提拉法、翻拌法原理。如采用翻拌

原理的三維混樣儀，其三維立體運動方式旋轉(zhuǎn)的混樣桶可以更充分快速的將樣品混勻。或采用提拉法原

理通過旋葉旋轉(zhuǎn)提拉攪拌樣品的實時混樣儀。

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圖B.9三維混樣儀示意

圖B.10實時混樣儀示意

B.6分樣儀、縮分儀

分樣類儀器通常分為分樣儀與縮分儀兩種類型，分樣儀的每份樣品比例相等，是總樣品的若干等分；

縮分儀的每份樣品是總樣品量按照一定比例減小后的等比均分，縮分后的樣品總和小于初始樣品量，可

以在保持樣品均勻的前提下減少獲取的每份樣品量。

B.6.1分樣儀

分樣儀（旋轉(zhuǎn)分樣儀）通過勻速旋轉(zhuǎn)均勻分布在分樣頂冠的收集瓶，保證從頂部勻速落入的樣品能

夠均勻的進(jìn)入不同的分樣瓶中實現(xiàn)樣品的均分。降低如經(jīng)驗、手法、判斷、習(xí)慣等人為因素造成樣品分

樣不均的問題，使每一份樣品都具有足夠代表性。

分樣儀應(yīng)配有自動勻速進(jìn)樣器投入樣品以保障樣品投入量的穩(wěn)定和樣品的代表性。

分樣儀的收集口應(yīng)兼容安裝樣品瓶或樣品袋，以適應(yīng)不同樣品儲存的需求。

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圖B.11旋轉(zhuǎn)分樣儀示意

B.6.2縮分儀

縮分儀根據(jù)具分樣導(dǎo)流管運動方式不同可以分為旋轉(zhuǎn)縮分儀或者擺動縮分儀，通過勻速旋轉(zhuǎn)或擺動

等運動方式，使均勻分布的收集瓶以均等的機會收集到樣品，但是和分樣儀不同，縮分儀能夠自由控制

收集瓶入口大小的比例，從而實現(xiàn)樣品的等比例縮分。

縮分儀應(yīng)具有可調(diào)縮分比例的功能和靈活的份數(shù)選擇，以適應(yīng)不同實驗?zāi)繕?biāo)的需求。

圖B.12縮分儀示意

B.7自動化設(shè)備

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自動化土壤樣品制備系統(tǒng)，包含了土壤樣品的干燥、雜質(zhì)去除、粗粉碎、細(xì)磨、篩分、混樣、縮分、

稱重、封裝、樣品標(biāo)注、自動清潔、防止污染等全制備流程和制備方法?？梢詫崿F(xiàn)樣品制備的“無人值

守”，極大的提高了土壤樣品制備的效率，減少了實驗儀器和人工的投入。

自動化土壤樣品制備設(shè)備應(yīng)具備防止交叉污染、防止重金屬污染、防止雜質(zhì)污染、防止清潔工具二

次污染的能力，并且分裝出的樣品要具有代表性。

應(yīng)能夠自動記錄樣品制備相關(guān)信息，包含但不限于：樣品名稱編號信息、樣品重量記錄、樣品制備

時間記錄、樣品制備方式記錄等。能夠計算樣品制備的相關(guān)數(shù)據(jù)，例如樣品的水分含量、樣品的雜質(zhì)重

量等。能夠統(tǒng)計樣品的相關(guān)信息記錄并導(dǎo)出。

自動化設(shè)備采用的制備方法和原理，如干燥、研磨、混樣、縮分等應(yīng)貼近上述單一儀器所述要求和

方式。

自動化設(shè)備在不同的制樣步驟、功能模塊之間應(yīng)采用防外溢連接方式，減少交叉污染和外源性污染。

自動化設(shè)備應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)更靈活的樣品制備需求，如自由指定所需樣品的粒度；所需樣品的分樣、縮分的

份數(shù)；所需樣品每份的重量等。

自動化土壤樣品制備設(shè)備應(yīng)能夠自動監(jiān)控樣品制備時所需要注意的關(guān)鍵參數(shù)，例如干燥的溫度、研

磨過程的溫度、樣品當(dāng)前所處制備環(huán)節(jié)等。

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附錄C

（資料性）

土壤樣品制備記錄表

表C.1土壤樣品制備記錄表

樣品編號