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K (Philipp verschob die Seite Korngrößenbestimmung durch Laser-Lichtstreuung nach Korngrößenbestimmung mittels Laserbeugung, ohne dabei eine Weiterleitung anzulegen) |
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Einfache und schnelle Standardmethode zur Bestimmung von Partikelgrößen, bei der Licht (Laser) an einem Partikel gebeugt oder gestreut wird. | |||
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==Theorie== | ==Theorie== | ||
Trifft ein Laserstrahl auf einen | Trifft ein Laserstrahl auf einen Partikel, wird das Licht -je nach Größe des Partikels- unterschiedlich gestreut oder gebeugt. Anhand des charakteristischen Beugungsspektrums kann auf die Größe und Anzahl der Partikel geschlossen werden. Die Lichtquelle erzeugt dazu einen fokussierten Laserstrahl. Das Analysegerät pumpt die in einem Suspensionsmittel gelöste Probe an der Messzelle vorbei. Dabei wird der gebündelte Laserstrahl von jedem einzelnen Teilchen, das den Laserstrahl durchquert, entweder gestreut oder gebeugt. Die Lichtmengen, die an den Partikeln in verschiedenen Richtungen gestreut werden, sind unterschiedlich. Zugleich ist jedes Beugungsmuster charakteristisch für eine bestimmte Teilchengröße. | ||
Die Lichtquelle erzeugt dazu einen fokussierten Laserstrahl. Das Analysegerät pumpt die in einem Suspensionsmittel | |||
Zwei unterschiedliche Laser (grün – kleine Korngrößen / Infrarot – mittlere und große Korngrößen) sorgen für die bestmögliche Erfassung der Bodenpartikel. Jeweils 102 Kanäle scannen die jeweilige Korngröße (insgesamt 204 Kanäle). Durch eine Umlaufpumpe werden innerhalb der Messzeit möglichst viele Teilchen der Probe durch die beiden Laserstrahlen geführt. | Zwei unterschiedliche Laser (grün – kleine Korngrößen / Infrarot – mittlere und große Korngrößen) sorgen für die bestmögliche Erfassung der Bodenpartikel. Jeweils 102 Kanäle scannen die jeweilige Korngröße (insgesamt 204 Kanäle). Durch eine Umlaufpumpe werden innerhalb der Messzeit möglichst viele Teilchen der Probe durch die beiden Laserstrahlen geführt. | ||
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). | |||
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 | |||
==Benötigte Gerätschaften== | ==Benötigte Gerätschaften== | ||
Bei Bodenproben | |||
* [[Laser-Particle-Sizer]] | * [[Laser-Particle-Sizer]] | ||
* [[Analysenwaagen|Analysenwaage]] | * [[Analysenwaagen|Analysenwaage]] | ||
* [[Ultraschallbad]] | * [[Ultraschallbad]] | ||
* [[Schüttelmaschinen| | * [[Schüttelmaschinen|Reagenzglasschüttler]] | ||
* Spatel | * Spatel | ||
* Kleines Reagenzglas | * Kleines Reagenzglas | ||
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==Durchführung== | ==Durchführung== | ||
# Einige Gramm Probenmaterial werden vorsichtig im Achat-Mörser zerdrückt | Bei Bodenproben | ||
# Einige Gramm Probenmaterial werden vorsichtig im Achat-Mörser zerdrückt | |||
Achtung: Das Probenmaterial wird im Achat-Mörser nur leicht zerdrückt - NICHT gemörsert! | |||
# Probenmaterial wird mittels einer Analysenwaage eingewogen (ca. 0,1 g). | # Probenmaterial wird mittels einer Analysenwaage eingewogen (ca. 0,1 g). | ||
# Zu dem Probenmaterial werden ca. 3 ml verdünnte Ammoniak-Lsg. gegeben. | # Zu dem Probenmaterial werden ca. 3 ml verdünnte Ammoniak-Lsg. gegeben. | ||
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==Ergebnisse== | ==Ergebnisse== | ||
Der Laser-Particle-Sizer gibt die Korngrößenverteilung als Diagramm und Tabelle an. Beide sind als | Der Laser-Particle-Sizer gibt die Korngrößenverteilung als Diagramm und Tabelle an. Beide sind als Summe dargestellt. | ||
==Vor- und Nachteile== | |||
* Geringer Zeit- und Arbeitsaufwand | |||
* Geringe Probenmenge, wodurch eine repräsentative Auswahl der Probe nicht gewährleistet ist | |||
==Einsatzbereiche== | |||
Neben der Korngrößenbestimmung bei Bodenproben kommt die Laserbeugung u.a. bei Pulvern, Granulaten, Emulsionen oder Suspensionen zum Einsatz. | |||
==Ausstattung an der LMU== | |||
Die LMU stellt die Geräte für die Analyse im Bodenlabor des Departements für Geographie bereit. | |||
==Lehrveranstaltungen== | ==Lehrveranstaltungen== |