Korngrößenbestimmung mittels Laserbeugung: Unterschied zwischen den Versionen

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==Benötigte Gerätschaften==
 
==Benötigte Gerätschaften==
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Version vom 30. Juni 2018, 14:22 Uhr

Analitik Gesicht2.png

Korngrößenbestimmung durch Laser-Lichtstreuung



Versuchsbeschreibung

Trifft ein Laserstrahl auf ein Bodenpartikel, wird das Licht -je nach Größe des Bodenpartikels- unter-schiedlich gestreut oder gebeugt. Anhand eines charakteristischen Beugungsspektrums kann auf die Größe und die Anzahl der Bodenpartikel geschlossen werden. Die Lichtquelle erzeugt einen fokussierten Laserstrahl. Das Analysegerät pumpt die Bodenprobe in einem Suspensionsmittel (destilliertes Wasser) an der Messzelle vorbei. Dabei wird der gebündelte Laserstrahl von jedem einzelnen den Laserstrahl durchquerenden Teilchen entweder gestreut oder gebeugt. Die Lichtmengen, die an den Partikeln in verschiedenen Richtungen gestreut werden, sind unterschiedlich. Dabei ist jedes Beugungsmuster charakteristisch für eine bestimmte Teilchengröße.

BILD Messprinzip des Laser-Particle-Sizers (Quelle: Universität Leipzig)

Zwei unterschiedliche Laser (grün – kleine Korngrößen / Infrarot – mittlere und große Korngrößen) sorgen für bestmögliche Erfassung der Bodenpartikel. Jeweils 102 Kanäle scannen die jeweilige Korn-größe (insgesamt 204 Kanäle). Durch eine Umlaufpumpe werden innerhalb der Messzeit möglichst viele Teilchen der Probe durch die beiden Laserstrahle geführt.

BILD Messprinzip des grünen und roten Lasers (Quelle: Fritsch, 2015)

Das aus diesen vielen Beugungen registrierte Beugungsspektrum wird nach mathematisch-physikalischen Verfahren (z.B. nach Fraunhofer) ausgewertet. Das Lasersystem kann Partikel im Größenbereich von 0,08 – 2.000 μm Durchmesser erfassen (Ton bis Sand).


Benötigte Gerätschaften


Versuchsdurchführung

  1. Einige Gramm Probenmaterial werden vorsichtig im Achat-Mörser zerdrückt
    Achtung: Das Probenmaterial wird im Achat-Mörser nur leicht zerdrückt - NICHT gemörsert!
  2. Probenmaterial wird mittels einer Analysenwaage eingewogen (ca. 0,1 g).
  3. Zu dem Probenmaterial werden ca. 3 ml verdünnte Ammoniak-Lsg. gegeben.
  4. Die Probe im Reagenzglas kurz auf den Reagenzglas-Schüttler stellen.
  5. Dann das Reagenzglas mind. 3 min in das Ultraschallbad stellen.
  6. Das Messprotokoll am PC starten
  7. Wenn der Laser-Particle-Sizer zur Probeneingabe auffordert, nochmal kurz mit dem Reagenzglas-Schüttler aufschütteln.
  8. Sofort mit der Messung beginnen.
  9. Die Analyse (Messzyklus) startet bei ausreichender Probenmenge automatisch.
  10. Die Messergebnisse werden in verschiedenen Variationen (Grafik und Tabelle) ausgedruckt.


Ergebnisse

Der Laser-Particle-Sizer gibt die Korngrößenverteilung als Diagramm und Tabelle an. Beide sind als Summenkurve dargestellt.