Ülepedő talajszuszpenzió folyamatos lézer diffrakciós szemcseméret vizsgálata

Hajdók Ildikó*, Tolner László, Czinkota Imre

* Szent István Egyetem Környezettudományi Doktori Iskola, Talajtani és Agrokémiai Tanszék, 2103 Gödöllő, Páter Károly u. 1., e-mail: soildiko@freemail.hu

A jelenleg elterjedt és szabványosított szemcseméret eloszlás meghatározó módszerek az ülepítésen alapulnak és a Stokes-törvényt használják a részecskeméret kiszámítására. A klasszikus módszerek mellett gyorsabb, pontosabb és egyszerűbb a lézerfény szóródásán alapuló mérési módszerek.

A modern mérési technikák eredményeinek felhasználásához valamint a hagyományos eljárásokkal való megfeleltetéshez meg kell értenünk az ülepítés folyamatát és ezen folyamatok modellezésével kell összefüggéseket keresni az eljárások között annak érdekében, hogy a gyorsabb, részletesebb lézerszóródásos PSD görbék adatait használhassuk. Vizsgálatunkban egy Malvern-Spraytech lézer diffrakciós részecske méretelemző mérőhelyén 25 cm-es ülepedési magasságban másodpercenként mértük a részecskeméret-megoszlást folyamatosan ülepedő ismert talajszuszpenzión. A mért adatokat elemezve az alábbi eredményekre jutottunk: A lézerszóródással mért, adott szemcsemérethez tartozó térfogatszázalék érték a nagy részecskék (10 μm-nél nagyobb) esetében csökkent, majd állandósult az ülepedés vizsgált időtartamában, míg a kisebb részecskék esetében az ülepítés első részében nőtt, majd folyamatosan csökkent. A legkisebb részecskék (1 μm-nél kisebb) aránya kezdeti növekedés után, az ülepítés vizsgált időtartama alatt csökkent. A kapott eredményekre és az azok alapján következtetett jelenségekre, így az ülepedés teljes folyamatára nem ad fizikai magyarázatot a Stokes-törvény, ha egyedi részecskékre alkalmazzuk. A részecskék a mérési eredmények alapján hosszabb ideig vannak a rendszerben, mint amit a számítások mutattak. Feltételezhető, hogy bizonyos mérettartományban a részecskék között asszociációs folyamat lép fel, a részecskék nem függetlenül ülepednek, illetve a legkisebb részecskék mozgása más modellel írható le.

Kulcsszavak: ülepedés, lézer diffrakciós vizsgálat, Stokes-törvény