Laboratória ALS poskytujú stanovenie distribúcie veľkosti častíc (zrnitosti) pre pevné vzorky, hlavne zeminy, kamenivá, kaly a sediment. Využíva sa kombinácia sitovej analýzy a sedimentačných metód, ako je hustomerná metóda, či metódy laserovej difrakcie. Voľba metódy je založená na predpokladanom zastúpení veľkostí častíc prítomných v konkrétnej vzorke, na type vzorky, jej dostupnom množstve, nákladnosť stanovenia a požadovanej dodacej lehoty pre výsledky.

Typy sitovej analýzy

Distribúcia veľkosti častíc veľkosťou nad 0,063 mm sa obvykle stanovuje sitovou analýzou. Rozlišujeme sitovú analýzu za mokra a za sucha.

Sitová analýza za mokra: metóda vhodná hlavne pre nespevnené klasické sedimentárne horniny a hrubozrnné pôdy. Známe množstvo vysušenej vzorky sa zmieša s vodou a rozdelí sa na sústavu sít s rôznymi priemermi otvorov od najhrubších po najjemnejšie. Po premytí, vysušení a zvážení materiálu na každom site určíme zastúpenie príslušných veľkostných tried vo vzorke.

Sitová analýza za sucha: metóda je vhodná hlavne pre sypké materiály a látky rozpustené vo vode. Známe množstvo vysušenej vzorky sa preoseje na sérii sít zložených zo sít s rôznymi priemermi otvorov od najhrubších po najjemnejšie. Potom zvážením určíme zastúpenie príslušných veľkostných tried vo vzorke.

Stanovenie častíc menších než 0,063 mm

Menšie častice pod 0,063 mm možno stanoviť sedimentačnými metódami (za pomoci hustomernej, poprípade pipetovacej metódy) alebo laserovou difrakčnou metódou. Laboratóriá ALS poskytujú možnosť využitia ako hustomerné metódy, tak aj laserové difrakcie.

Hustomerná metóda: hustomerná analýza je založená na Stokesovom zákone, ktorý popisuje odpor prostredia voči pohybu častíc. Hustomerná analýza začína po dôkladnom premiešaní sedimentu a vody, po ktorom sa častice začnú usadzovať podľa Stokesovho zákona. Behom ubiehajúcej doby sa častice postupne zo suspenzie usadzujú a hustota suspenzie sediment-voda sa tak znižuje. Meria sa postupná zmena hustoty suspenzie sediment-voda v čase po dobu 24 hodín – táto zmena hustoty závisí na koncentrácii a mernej hmotnosti častíc prítomných v suspenzii. Následne sa z nameraných hodnôt skonštruuje zrnitostná krivka a určí sa obsah jednotlivých veľkostí frakcií.

Metóda laserovej difrakcie: princípom tejto metódy je stanovenie uhlov rozptylu svetla časticami, ktoré závisia na ich veľkosti. Uhol difrakcie je nepriamo úmerný veľkosti častíc a intenzita rozptýleného lúča v danom uhle je meradlom počtu častíc o danej veľkosti.

Charakteristiky sedimentačnej metódy a laserovej difrakcie

Je známe, že sedimentačné metódy sú časovo náročné (každá vzorka sedimentuje cca 24 hodín) a pre ich prevedenie je treba pomerne veľké množstvo vzorky (cca 4x viac než pre laserovú difrakciu). V porovnaní s nimi metóda laserovej difrakcie umožňuje analyzovať aj vzorky o malom množstve za výrazne kratšiu dobu.

Pri porovnávaní výstupu rôznych metód na reálnych vzorkách pôdy z hľadiska obsahu frakcie piesku (SA), prachu (SI) a ílu (CL) získané ako metódou SHM (hustomerná metóda) tak LDM (metóda laserovej difrakcie) sa ukazuje, že hustomerná metóda a metóda laserovej difrakcie poskytujú obdobné výsledky pre frakciu piesku. Metóda laserovej difrakcie vykazuje nižšie obsahy ílové frakcie než hustomerná metóda. Použitie korekčných sád rovníc znižuje rozdiely medzi výsledkami obsahu ílu a prachu stanovením oboma metódami, avšak výsledky stále nie je možné označiť za štatisticky zhodné.

Služby ALS v oblasti analýz distribúcie veľkosti častíc

Naše laboratóriá poskytujú celú radu rôznych typov analýz distribúcia veľkosti častíc so širokou škálou rôznych veľkostných frakcií na výber. Stanovenie pokrýva veľkosti častíc od <0,002 mm do >63 mm. Je možné zvoliť stanovenie kombinácie sitovej analýzy ako aj s laserovou difrakčnou metódou, tak aj s hustomernou metódou.