Analiza areometryczna » Opis » co to? » Definicja pojęcia
Ekologia.pl Wiedza Encyklopedia analiza areometryczna
Definicja pojęcia:

analiza areometryczna

Spis treści

Analiza areometryczna – jest to metoda polegająca na ustaleniu składu granulometrycznego osadów (najczęściej gleby), którą przeprowadza się na podstawie prędkości opadania cząstek mineralnych w zawiesinie wodnej. W związku z tym polega ona na pomiarach gęstości zawiesiny glebowej podczas sedymentacji cząstek w stałej temperaturze za pomocą areometru.

Sposób prowadzenia analiz areometrycznych

Analizy areometryczne prowadzi się za pomogą metod sedymentacyjnych. W analizach tych oznaczany jest wynik pomiaru zmian gęstości odnośnej zawiesiny za pomocą dedykowanemu ku temu sprzętu jakim jest areometru. Analiza areometryczna wykonywana jest wtedy gdy ma się do czynienia z minimum 5% próbki (frakcji o rozmiarach drobniejszych niż około 0,05 mm, która została uprzednio rozdzielona innymi metodami) znajdującej się w wartościach poniżej najdrobniejszego sita. Służy to do oznaczania zawartości cząstek o średnicach zastępczych mniejszych niż 0,063 – 0,071 mm gruntów spoistych. Badania te przeprowadza się zgodnie z krajowymi normami.

Wynik analizy odczytywany jest jako procentowa zawartość frakcji i otrzymywany jest na podstawie różnicy dwóch kolejnych odczytów procentowej zawartości danej frakcji, która osiadła w mierzonym czasie. Za pomocą tablic odczytuje się gęstość zawiesiny w terminach, które zależą zarówno od składu granulometrycznego badanej zawiesiny, jej temperatury, jak i od średnicy opadających cząstek. W celu prawidłowego określenia odczytów należy dokonać wstępnej ekspertyzy i co za tym idzie należy określić zarówno grupę granulometryczną jak i dobrać odpowiednią tablicę.

Do przeprowadzania analiz granulometrycznych niezbędny jest zestaw sit i wytrząsarka. Źródło: shutterstock

Metoda areometryczna Casagrande’a w modyfikacji Prószyńskiego

Powszechnie stosowaną metodą areometryczną jest analiza Casagrande’a w modyfikacji Prószyńskiego. Oznaczanie składu granulometrycznego przy wykorzystaniu tej metody polega na pomiarach gęstości zawiesiny glebowej podczas postępującej sedymentacji cząstek glebowych w stałej temperaturze. Natomiast pomiarów gęstości dokonuje się areometrem Prószyńskiego.


Zgodnie z powyższą metodą pomiar przeprowadza się według następującej instrukcji:

  • na początku należy odważyć 40 g suchej gleby przesianej przez sito o średnicy 2 mm do zlewki o pojemności jednego litra;
  • następnie należy dodać 1,5 do 2 g bezwonnego węglanu sodu (lub innego środka peptyzującego) jak również 700 cm3 wody destylowanej i gotować przez 30 minut (czas gotowania należy mierzyć od chwili rozpoczęcia wrzenia);
  • w czasie gotowania należy bez przerwy mieszać mieszaninę używając przy tym szklanej pałeczki (należy uważać aby gleba nie wykipiała);
  • po powyższych czynnościach należy odstawić naczynie z mieszaniną, aby zawiesina ostygła do temperatury pokojowej, a zbierającą się pianę należy usunąć;
  • kolejnym krokiem jest przeniesienie zawiesiny do cylindra o pojemności jednego litra i uzupełnienie wodą destylowaną do pełnego zakresu;
  • do drugiego takiego samego cylindra należy dodać taką samą (jak do mieszaniny glebowej) ilość bezwodnego węglanu sodu i uzupełnić do pełnego zakresu wodą destylowaną – wykonuje się to działanie aby uzyskać roztwór zerowy (porównawczy);
  • ostatnim etapem jest wyrównanie temperatury w obydwu cylindrach, a dopuszczalna różnica temperatury to 0,5oC.

Wykonanie końcowego pomiaru odbywa się poprzez mieszanie zawiesiny gleby w czasie około 30 sekund. Tuż po zakończeniu tej czynności należy postawić cylinder na stabilnej konsoli i włączyć stoper. Po czym wprowadza się ostrożnie areometr do zawiesiny w taki sposób, aby zminimalizować ewentualne balansowanie areometru. Jednak początkowym etapem jest oznaczenie gęstości za pomocą areometru w cylindrze porównawczym. Różnica odczytów gęstości w obydwóch roztworach wskaże przybliżoną zawartość cząstek co pomoże określić właściwą tabelę i czasy odczytów. Na podstawie ostatecznych odczytów oblicza się procentową zawartość frakcji granulometrycznych analizowanej próby dla gleby.

Areometr Prószyńskiego wykorzystywany jest do analizowania zawartości frakcji wskazanych w klasyfikacji uziarnienia gleb polskich zgodnych z aktualną systematyką gleb polskich oraz właściwymi normami.

Hydrometr to inna nazwa areometru. Źródło: shutterstock

Areometry

Aerometry są to urządzenia stosowane do pomiaru gęstości cieczy, gdzie wykorzystuje się siły wyporu z jaką ciecz działa na zanurzone w niej ciało stałe. Istnieje duża różnorodność stosowanych konstrukcji areometrów. W najprostszych konstrukcjach, czyli np. w areometrze obciążeniowym wbudowana jest pusta rurka szklana z górną wydłużona częścią zaopatrzoną w skalę oraz dolną częścią w postaci bańki wypełnionej materiałem o dużej gęstości (np. rtęcią) aby umożliwić utrzymanie pozycji pionowej tego przyrządu zanurzonego w cieczy. W zależności od zastosowania i jednostki pomiaru wyróżnia się następujące typy areometrów: areometr akumulatorowy, areometr Ballinga (cukromierz), areometr Baumé, areometr Fahrenheita, areometr Gay-Lussaca, areometr Oechsle, areometr Prószyńskiego, areometr Richtera (alkoholomierz), areometr Trallesa (alkoholomierz), kwasomierz, laktodensymetr, termoareometr, tester cieczy chłodzącej oraz urynometr

Pozostałe metody badania uziarnienia

Rozkład wielkości ziaren rozdrobnionego materiału jakim jest skład granulometryczny (uziarnienie) określa się w laboratorium poprzez badanie procentowej zawartości poszczególnych frakcji w stosunku do ciężaru całej próbki badanego osadu lub gruntu. Wyniki (masy poszczególnych frakcji), które otrzymuje się w analizach granulometrycznych prowadzą ostatecznie do wykreślenia wykresu wskazującego charakterystykę uziarnienia badanej partii materiału, czyli krzywej uziarnienia. Oprócz metody areometrycznej wyróżnia się jeszcze trzy główne metody określania składu granulometrycznego próbki. Są nimi:

  • Analiza sitowa, w której używa się zestawu około dziesięciu sit o wielkości oczek w zakresie od około 0,05 mm do 80 mm (lub innych). Sita te ułożone są jedno na drugim w kolejności wielkości oczek od największych na szczycie do najmniejszych na samym dole. Poprzez wibrację sit następuje przechodzenie cząstek drobniejszych a zatrzymywanie grubszych na każdym z pięter. Ta analiza dotyczy frakcji o rozmiarach większych od około 0,05 mm.
  • Analiza spektrofotometryczna opiera się na analizie światła laserowego przechodzącego przez roztwór zawierający badane cząstki. Analiza ta stosowana jest w przypadku badania drobniejszych frakcji.
  • Metoda optoelektroniczna to metoda pomiaru uziarnienia w świetle przechodzącym. W analizie tej dokonuje się pomiaru ziaren o wielkości w zakresie od 0,5 μm do 130 mm. Uzyskuje się tu także krzywą uziarnienia dla badanego zakresu.

Analiza sitowa to najczęściej wykorzystywana metoda granulometryczna. Źródło: shutterstock
Indeks nazw
Szukaj lub wybierz według alfabetu
A B C D E F G H I J K L Ł M N O P Q R S Ś T U V W X Y Z Ź Ż
Organizacje ekologiczne
Fundacja WWF
4.6/5 - (19 votes)
Default Banner Post Banner
Subscribe
Powiadom o
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments