[发明专利]一种模拟硅酸盐岩石自然风化的实验装置及实验方法

权利要求书

1.一种模拟硅酸盐岩石自然风化的实验装置，其特征在于，包括冰箱、风化机构和变量控制机构，所述风化机构安装于所述冰箱内；

所述风化机构包括实验腔、设于实验腔外部的加热外壳以及盖合于实验腔和加热外壳顶部的保温盖，所述实验腔底部连接有出液管；

所述变量控制机构包括与所述实验腔相通的氧气供给装置、二氧化碳供给装置、酸雾化喷淋装置以及安装于实验腔内的照明装置和变量检测装置。

2.根据权利要求1所述的模拟硅酸盐岩石自然风化的实验装置，其特征在于，所述实验腔内自下而上依次铺设有石英砂、纱布和硅酸盐岩石，所述实验腔底部铺设有滤网，所述出液管上设有出液阀门。

3.根据权利要求1所述的模拟硅酸盐岩石自然风化的实验装置，其特征在于，所述加热外壳内设有导热油以及用于导热油加热的电阻丝。

4.根据权利要求1所述的模拟硅酸盐岩石自然风化的实验装置，其特征在于，所述氧气供给装置包括氧气罐以及与氧气罐相连的氧气气管，所述二氧化碳供给装置包括二氧化碳气罐以及与二氧化碳气罐相连的二氧化碳气管，所述酸雾化喷淋装置包括超纯水溶液罐、酸溶液罐以及与超纯水溶液管和酸溶液罐相连的喷淋雾化组件，所述喷淋雾化组件安装于所述保温盖上，所述氧气气管和二氧化碳气管的端部贯穿所述保温盖安装。

5.根据权利要求4所述的模拟硅酸盐岩石自然风化的实验装置，其特征在于，所述喷淋雾化组件包括以三通阀相连的液体管、雾化管和喷淋管，所述液体管与所述超纯水溶液罐和酸溶液罐相连，所述雾化管连接若干雾化器，所述喷淋管连接若干喷淋支管，所述喷淋支管上设有喷淋孔。

6.根据权利要求4所述的模拟硅酸盐岩石自然风化的实验装置，其特征在于，所述氧气气管和二氧化碳气管上均设有气压表，所述氧气罐、二氧化碳气罐、超纯水溶液罐和酸溶液罐的出口端均设有阀门和流量计。

7.根据权利要求1所述的模拟硅酸盐岩石自然风化的实验装置，其特征在于，所述照明装置包括安装于所述保温盖上的照明灯管；所述变量检测装置包括安装于实验腔内壁上的二氧化碳浓度检测器和温度检测器。

8.根据权利要求7所述的模拟硅酸盐岩石自然风化的实验装置，其特征在于，还包括检测显示器和插座，所述二氧化碳浓度检测器和温度检测器通过传感器线路与所述检测显示器连接，所述检测显示器、照明装置和加热外壳通过导线与所述插座相连。

9.根据权利要求1所述的模拟硅酸盐岩石自然风化的实验装置，其特征在于，所述冰箱外壁设有冰箱指示器，所述冰箱上部设有线路出口。

10.一种模拟硅酸盐岩石自然风化的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

将硅酸盐岩石样品铺设到实验腔中，安装氧气供给装置、二氧化碳供给装置和酸雾化喷淋装置使其与实验腔相通，在实验腔中安装照明装置和变量检测装置，然后将保温盖盖合于实验腔和加热外壳顶部，最后将加热外壳安装于冰箱中，完成装置配备；

通过二氧化碳供给装置和氧气供给装置控制实验腔中二氧化碳和氧气的浓度比，通过酸雾化喷淋装置控制水、酸含量，通过照明装置控制光照强度和光照时间，通过冰箱和加热外壳控制温度，然后根据实验需要选择一个变量，反应一段时间后，从出液管收集实验水样；

通过所述实验水样分析风化产物和风化速率。