background image

M e t o d a   a r e o m e t r y c z n a   -   u z u p e ł n i e n i e  
F R A K C J A   P I A S K U   –   M E T O D A   S I T O W A  
Metody sedymentacyjne, do których należy metoda areometryczna, dają najlepsze rezultaty dla frakcji drobnych, 
których  sedymentacja  przebiega  spokojniej  i  w  dłuższym  czasie.  Pomiar  wykonywany  po  20-30  sekundach  od 
zakończenia mieszania zawiesiny w cylindrze, a więc mający pozwolić na oznaczenie zawartości frakcji o średnicy 
powyżej  100  mikronów,  obarczony  jest  znaczącym  błędem.  Doprowadzenie  za  pomocą  mieszadła  do  idealnie 
równomiernego  rozproszenia  ziaren  piasku  jest  praktycznie  niemożliwe,  dodatkowo  ziarna  te  opadając  mogą 
także wymuszać osadzanie się na dnie cylindra pewnej części drobnych cząstek. Dodatkowo, bardzo trudne jest 
szybkie  ustabilizowanie  areometru  i dokonanie  poprawnego odczytu w  tak  krótkim  czasie.  Stąd, dla osiągnięcia 
najlepszych  rezultatów,  metodę  areometryczną  należy  uzupełniać  metodą  sitową,  pozwalającą  na  określenie 
procentowej zawartości frakcji piasku. 
 
Przesiewanie na mokro 

1.

 

Sito  o  średnicy  oczek  50  mikronów  umieścić  w  zlewie.  Po  wykonaniu  analizy  areometrycznej 

zawartość  cylindra  miarowego  ostrożnie  przelać  na  sito.  Materiał  przenieść  ilościowo,  starannie  wypłukując 
cylinder wodą wodociągową. 

2.

 

Delikatnie  przemywać  sito  wodą  wodociągową,  mieszając  materiał.  Należy  uważać,  by  nadmierna 

ilość wody nie powodowała wylewania się zawiesiny. 

3.

 

Po zakończeniu przemywania, ziarna z sita przenieść do opisanej odpowiednio zlewki.  

4.

 

Zlewkę z materiałem z sit umieścić w suszarce i suszyć w temp. 105 C do odparowania całości wody. 

5.

 

Po wysuszeniu i ostudzeniu zważyć zlewkę z materiałem glebowym, wynik zapisać. 

6.

 

Oczyścić zlewkę, wysuszyć, a następnie zważyć. Wagę zlewki odjąć od wyniku ważenia z pkt. 6, aby 

uzyskać wagę materiału. 

7.

 

Obliczyć procentową zawartość frakcji >50 mikronów w stosunku do masy całej próbki. 

 
Uzyskane  na  drodze  analizy  sitowej  wartości  zestawić  z  wynikami  metody  areometrycznej  dla  frakcji 
drobniejszych.  Sprawdzić,  czy  suma  równa  jest  100.  Zazwyczaj  jest  to  wartość  mniejsza,  wynikająca  z 
niedokładności  początkowych  odczytów  areometrem.  Powstałą  różnicę  należy  rozłożyć  pomiędzy  frakcje 
oznaczane areometrycznie. Zakładamy bowiem, że oznaczanie zawartości piasku metodą sitową jest procedurą 
dokładną.  
 
Opisana  powyżej  praktyka  metody  sitowej  na  mokro  jest  modyfikacją  na  potrzeby  ćwiczeń  laboratoryjnych. 
Zazwyczaj  materiał  z  cylindra wylewa  się  na  sito o  średnicy  50 um  umieszczone  na wytrząsarce  elektrycznej  z 
dopływem wody. Po wysuszeniu materiał rozsiewa się na sucho na sitach o średnicy 100, 250, 500, 1000 um, co 
pozwala  na  określenie  zawartości  poszczególnych  podfrakcji  piasku.  Można  również  stosować  wytrząsanie  na 
mokro od razu całej kolumny sit od 50 do 1000 mm, istnieje jednak wtedy ryzyko zatykania oczek sit przez drobny 
materiał i wylewania się zawiesiny spomiędzy sit. 
 
Metodę  sitową  stosuje  się  nie  tylko  jako  uzupełnienie  metody  areometrycznej.  Dla  gleb  piaszczystych  jest  to 
najlepsza  metoda  oznaczania  uziarnienia  –  pozwala  na  rozdzielenie  poszczególnych  podfrakcji  piasku.  W  tym 
celu stosuje się przesiewanie na sucho za pomocą wytrząsarki na kolumnie sit o odpowiednio dobranej średnicy 
oczek, zależnie od klasyfikacji, którą się posługujemy. 
 
 
 
 
 
 

M e t o d a   p i p e t o w a  
Metoda  ta  również  należy  do  grupy  metod  sedymentacyjnych,  wykorzystujących  relację  pomiędzy  średnicą 
cząstek a ich prędkością opadania w zawiesinie. Przygotowanie zawiesiny glebowej jest zasadniczo zbliżone do 
procedury  stosowanej  w  metodzie  areometrycznej.  Nie  dokonuje  się  jednak  pomiaru  gęstości,  a  po  upływie 
określonego czasu, za pomocą pipety pobiera się pewną objętość (np. 10 cm3) zawiesiny, po czym odparowuje 
się wodę i waży suchą pozostałość. Na tej podstawie dokonuje się obliczeń zawartości poszczególnych frakcji – 
masa cząstek mineralnych w zawiesinie zmniejsza się z upływem czasu. Metoda ta uchodzi za dokładniejszą od 
areometrycznej,  jest  jednak  bardziej  czaso-  i  pracochłonna.  Zaletą  metody  areometrycznej  jest  również  to,  że 
analizy tej samej próbki można dokonać wielokrotnie – nie ma strat materiału glebowego. 
 
M e t o d a   d y f r a k c j i   l a s e r o w e j  
Metoda  dyfrakcji  laserowej  jest  metodą  instrumentalną  oznaczania  składu  granulometrycznego  gleb  i  osadów, 
która  wykorzystuje  zjawisko  dyfrakcji  promieni  laserowych.  Promienie  lasera  ulegają  zaburzeniu  (ugięciu  od 
przebiegu  prostoliniowego)  na  ziarnach  mineralnych  badanej  próbki  i  są  następnie  przechwytywane  przez 
detektor.  W zależności  od  wielkości  i  kształtu  ziaren  dyfrakcja  promieni  laserowych  jest  mniejsza  lub  większa. 
Wyniki  dyfrakcji  zarejestrowanej  przez  detektor  są  sumowane,  a  następnie  przeliczane  na  zawartość 
poszczególnych frakcji granulometrycznych za pomocą odpowiedniego oprogramowania.  
Metoda  ta  najlepsze  rezultaty  daje  w  przypadku  ziaren  o  kształcie  zbliżonym  do  kuli,  np.  pyłów  eolicznych.  W 
przypadku  ziaren o  wyraźnie  innym  kształcie  np.  blaszek  minerałów  ilastych,  wielkość  zarejestrowanej  dyfrakcji 
zależy  od  kąta,  pod  jakim  promień  lasera  pada  na  ziarno.  Metoda  ta  też  nie  daje  powtarzalnych  wyników  w 
przypadku znaczącej zawartości ziaren piasku o większej średnicy (pow. 0,8 mm). 
Należy  pamiętać,  że  uzyskane  wartości  to  %%  ilościowe,  a  nie  %%  wagowe  (jak  to  jest  w przypadku  metody 
sitowej  i  metod  sedymentacyjnych).  Stąd  łączenie  wyników  uzyskanych  metodą  dyfrakcji  laserowej  z  wynikami 
uzyskanymi  innymi  metodami  (np.  oznaczeniu  frakcji  piasku  na  sitach)  budzi  wątpliwości  aczkolwiek  bywa 
praktykowane.