Partikelgrößen

Partikelgrößenanalyse

Bestimmung der Partikelgrößenverteilung einer Probe

Welche Analysemethode zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung einer Probe verwendet wird ist stark abhängig vom Ausgangsmaterial und der generellen Fragestellung. Ein Siebturm mit Einsätzen verschiedener Maschenweiten ist beispielsweise eine gute Wahl wenn man an der Verteilung im Bereich von < 63 mm (Grobkies) bis > 20 µm (Mittelschluff) interessiert ist. Für eine Analyse der Feinschluff- und Tonfraktion einer Gesteins- oder Sedimentprobe müssen jedoch andere Verfahren verwendet werden, da sich herkömmliche Siebe letztlich nur mit den feinen Partikeln zusetzen würden. Weit verbreitet sind beispielsweise Analysen mittels Laserbeugung oder akustischer Spektroskopie an gut dispergierten Suspensionen. In unserem Labor verwenden wir akustische Sensoren für die Analyse der Partikelgrößenverteilung. Der Vorteil liegt hier einerseits in dem größeren Messbereich von Partikelgrößen (5 nm bis 1000 µm) als auch in der Möglichkeit weiterführende rheologische Parameter wie longitudinal Viskosität, Kompressibilität oder Elastizitätsmodul aus den Rohdaten berechnen zu können.

Abbildung 1: Diese Grafik zeigt die Partikelgrößenverteilung der Tonfraktion einer Sedimentprobe veranschaulicht mit Partikelgrößen zwischen 0.1 und 5 µm. Aufgetragen ist das kumulative Volumen in Vol.% der analysierten Probe als Funktion der durch akustische Spektroskopie ermittelten Partikeldurchmesser in µm. Die Kurve spiegelt eine bimodale Partikelgrößenverteilung wider.

Anwendungen

Partikelgrößenverteilungen sind wichtige Kenngrößen um für Ihre Anwendung das passende Material zu finden. Beispielsweise stehen rheologische Eigenschaften von Tonsuspensionen, neben der generellen mineralogischen Zusammensetzung, auch mit der Partikelgrößenverteilung in Zusammenhang. Zeigen Ihre Proben bimodale Partikelgrößenverteilungen, können sehr kleine Partikel den Raum zwischen größeren Partikeln einnehmen, so dass sich die Fließeigenschaften im Vergleich zu unimodalen Verteilungen stark ändern. Im Folgenden sind einige weitere Anwendungen der Analyse der Partikelgrößenverteilung aufgeführt:
  • Qualitätskontrolle bei der Aufbereitung von Rohstoffen
  • Analyse von Partikelgrößen von Additiven für Bau- und Füllstoffe
  • Ermittlung rheologischer Eigenschaften von Suspensionen
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