Sieben

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Sieben (Sieving)


Das Sieben (sieving) dient generell zum Abtrennen von Schüttgut nach Korngröße. Eingesetzt wird das Sieben in den Geowissenschaften vor allem bei Sedimenten und Böden (siehe z.B. Korngrößenanalyse). Sie ist aber auch ein wichtiger Bestandteil des Verfahrens der Mineralseparation. Zudem ist es ein Klassierverfahren in der mechanischen Verfahrenstechnik. Im Fall von Gesteinen muss die Probe allerdings zunächst zerkleinert werden. Es wird unterschieden zwischen „Trockensieben“ und „Nasssieben“. Das Trockensieben erfolgt händisch oder mit Hilfe einer Siebmaschine. Beim Nasssieben wird das Schüttgut mittels Wasserstrahl durch die Siebe gefiltert. Im einfachsten Fall erhält man zwei Fraktionen – eine Grobfraktion und eine Feinfraktion. Meist werden jedoch mehrere Siebe zu einem Siebturm gestapelt. Je nach Anforderung müssen Siebe mit geeigneter Maschenweiten (mesh) ausgewählt werden.

Mineralseparation

Für die Mineralseparation hängt die Auswahl der Siebe von der Korngröße der gewünschten Minerale ab. Meist werden aber die Siebe mit den Maschenweiten 300 μm, 125 μm und 63 μm verwendet.

Vulkanische Lockerablagerungen (Pyroklastika)

Bei vulkanischen Lockerablagerungen (Pyroklastika) ist darauf zu achten, dass Sieben eine mechanische Beanspruchung der Probe darstellt! Bei hochporösen Proben führt energetisches bzw. langes Sieben zu hohem Abrieb, also der Produktion von Feinmaterial und verfälscht die Gesamtkorngrößenverteilungskurve. Für Geländeuntersuchungen vulkanischer Ablagerungen im Gelände siebt man üblicherweise bei 5,6 cm und 2 mm. Im Labor siebt man üblicherweise in halb--Schritten bis – probenabhängig – 250, 125 oder 63 µm. Die Korngrößenverteilung kleinerer Partikel wird mittels Laserbeugung untersucht.

Bodenkunde

In der Bodenkunde wird in Grobboden (Bodenskelett) und Feinboden unterschieden, die Grenze liegt bei 2 mm. Der Feinboden (< 2mm) wird dann weiter separiert, entsprechend den Bodenarten bzw. den Korngrößenklassen. Die Ergebnisse der Korngrößenanalyse werden oft in acht Fraktionen unterteilt: Ton (T), Feinschluff (fU), Mittelschluff (mU), unterer oder feiner Grobschluff (ugU/fgU), oberer oder grober Grobschluff (ogU/ggU), Feinsand (fS), Mittelsand (mS), Grobsand (gS). Die Ergebnisse werden für jede Klasse in Volumenprozent (Vol.-%) an der Gesamtprobe (< 2 mm) angegeben.


ACHTUNG!

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Wichtig ist, dass die Siebe vor dem Einsatz penibel kontrolliert werden:

⇒ Sind die Siebe sauber? ⇒ Kontaminationsrisiko durch Mineralkörner aus einer anderen Probe

⇒ Sind „Kratzer“ im Sieb sichtbar? ⇒ Hinweis auf eine Verzerrung der MaschenSieb ist unbrauchbar!

Bei jedem Siebvorgang sollte ausreichend Zeit eingeplant werden: Das Sieben nimmt für ca. 500 g Probe etwa 10 Minuten in Anspruch. Jedoch ist der Reinigungsaufwand enorm. Bei der Verwendung der Siebe mit den Maschenweiten 300 μm, 125 μm und 63 μm braucht man für die Reinigung mindestens eine Stunde. Zudem muss bei der Reinigung darauf geachtet werden, dass die Siebe nicht beschädigt werden.



Wie reinige ich die Siebe?

Für die Reinigung der Siebe gibt es unterschiedliche Optionen. Übliche Reinigungswerkzeuge sind weiche Drahtbürsten, Präpariernadeln, Druckluft sowie Ultraschallreinigungsgeräte. Die Art der Reinigung richtet sich nach der Maschenweite. Feinmaschige Siebe mit einer Maschenweiten < 300 μm sollten idealerweise mit einem Ultraschallreinigungsgerät gereinigt werden, um Beschädigungen an der Siebfläche zu vermeiden. Ist dies nicht möglich, sollte die Reinigung dieser Siebe mit Druckluft oder/und mit einer weichen Drahtbürste äußerst vorsichtig durchgeführt werden. Bei grobmaschigeren Siebe > 300 μm ist eine Kombination aus Drahtbürsten und Druckluft (gut dosiert!) empfehlenswert. Da die Körner gern am Rand der Siebfläche festsitzen, sollte man diesen Bereich gegebenenfalls nochmals extra mit einer Präpariernadel reinigen. Dabei empfiehlt es sich, dass Sieb gegen das Licht zu halten, um Verunreinigungen durch festsitzende Körner besser zu erkennen.

Lehrveranstaltungen

Geological Sample Preparation II (Master)

Tutorium Geologische Gesteinsaufbereitung (Bachelor)

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Dieser Artikel wurde erstellt von:
M. Dühnforth, E. Eckmeier, U. Küppers, D. Aßbichler