Sedimentation
Die Sedimentationsanalyse basiert auf der Bestimmung der stationären Sinkgeschwindigkeit der Partikel in einer fluiden Phase. Eine gründliche Vorbereitung der Probe und die Auswahl einer geeigneten Sedimentationsflüssigkeit sind Voraussetzungen für das Verfahren. Insbesondere die Dispergierung der Probe erfordert umfangreiche Erfahrungen mit der Methode.
Im einfachsten Fall wird die Sedimentation im Schwerefeld durchgeführt. Die Methode kann differentiell (inkremental) oder integral (kumulativ) realisiert werden. Die einzelnen Meßverfahren unterscheiden sich wesentlich in der Art und Weise der Bestimmung der Partikelquantität. Der eigentliche Sedimentationsprozeß läuft dagegen stets nach den gleichen physikalischen Gesetzen ab.
Je nach Partikeldichte können mit der Schwerkraftsedimentation Korngrößenanalysen im Bereich von ca. 2 - 100 µm durchgeführt werden. Problematisch ist die Anwendung des Meßverfahrens, wenn die Partikel chemisch nicht einheitlich sind und dadurch eine unterschiedliche Dichte besitzen. In diesem Fall entsteht ein Fehler bei der Berechnung der Partikelgröße. Dieser tritt jedoch nicht auf, wenn als Dispersitätsgröße die Sinkgeschwindigkeit verwendet wird, was beispielsweise vielfach bei der Untersuchung technischer Sedimentationsprozesse der Fall ist.
Der Meßbereich kann auf kleinere Partikeln ausgedehnt werden, wenn die Sedimentation im Zentrifugalfeld durchgeführt wird. Die Zentrifugalsedimentation ist allerdings ein wesentlich aufwendigeres Meßverfahren.
Die Sedimentation eignet sich insbesondere für alle bereits naß vorliegenden Proben, wie beispielsweise Schlämme und Suspensionen. Das Verfahren sollte in jedem Fall angewendet werden, wenn die Meßaufgabe auf die Bestimmung von Sedimentationsgeschwindigkeiten hinausläuft.
Je nach Verfahren werden für eine Analyse ca. 500 bis mehr als 1000 ml Sedimentationsflüssigkeit mit einem Feststoffgehalt kleiner als 0,5% benötigt.
Vorhandene Sedimentationsverfahren:
- Pipettenverfahren
- Sedimentationswaage
- Pipettenzentrifuge
- Falltellerzentrifuge