METODA AREOMETRYCZNA CASSAGRANDE’A W MODYFIKACJI PRÓSZYŃSKIEGO

1. Istota metody:

Metoda ta zaliczana jest do grupy metod sedymentacyjnych (istotą ich jest mechaniczne osiadanie badanego materiału).

Polega na pomiarach gęstości zawiesiny glebowej podczas postępującej sedymentacji cząstek glebowych w stałej temperaturze. Pomiarów gęstości dokonuje się areometrem Prószyńskiego natomiast czasy odczytów pomiarów możemy znaleźć w tablicach opracowanych również przez Prószyńskiego. Czasy te natomiast zależne są od średnicy opadających cząstek, temperatury zawiesiny i składu granulometrycznego badanej gleby.

1. Przygotowanie zawiesiny glebowej:

1. Wykonanie naważek gleb z roztartych uprzednio i przesianych przez sito próbek gleb.

2. Zagotowanie naważek po ówczesnym dodaniu do nich 1,5g Na2CO3 (który ma na celu doprowadzenie do maksymalnego zdyspergowania) oraz 0,6-0,7 l wody destylowanej.

3. Wystudzenie zawiesiny do temperatury pokojowej.

1. Wykonanie analizy:

1. Przeniesienie zawiesiny do szklanego cylindra i dopełnienie wodą do kreski miarowej.

2. Sporządzenie roztworu poprawkowego.

3. Zanurzenie areometru w roztworze poprawkowym.

4. Pomiar temperatury zawiesiny glebowej oraz roztworu poprawkowego (różnica temperatur nie powinna być większa od 0,5⁰C)

5. Dodanie do zawiesiny glebowej jak i roztworu poprawkowego 3-5 kropel alkoholu amylowego w celu zmniejszenia napięcia powierzchniowego podczas późniejszego mieszania.

6. Mieszanie zawiesiny glebowej poprzez szczelne zatkanie cylindra dłonią i odwracanie go na przemian do góry dnem co najmniej 30 razy.

7. Po ostatnim obrocie ustawienie cylindra na stole i równoczesne uruchomienie stopera.

8. Nie zatrzymując stopera dokonujemy pomiarów przenosząc areometr do zawiesiny glebowej i wykonując odczyty o ustalonych wcześniej na podstawie tabel czasach. Po każdym pomiarze w zawiesinie glebowej przenosimy areometr do cylindra z poprawką również dokonując odczytu

9. Zapisujemy pomiary w tabeli, wykonujemy obliczenia i na podstawie otrzymanego składu procentowego zawartości poszczególnych frakcji określamy grupę granulometryczną gleby.

1. Sprzęt użyty w analizie:

- areometr według Prószyńskiego,

- sito siatkowe o oczkach 1mm średnicy,

- moździerz porcelanowy,

- emaliowy garnek o pojemności 2l,

- bezwodny Na₂CO₃,

- woda destylowana,

-waga,

- bagietka,

- tryskawka,

- dwa litrowe cylindry szklane o średnicy ok. 60mm,

- termometr,

- stoper,

- alkohol amylowy

1. Obliczenia:

Do analizy areometrycznej potrzebujemy 40g cząstek ziemistych danej próbki. Jednak podczas odważania musimy uwzględnić zawartość wody higroskopowej, która odparuje podczas suszenia zmieniając tym samym wagę naważki.

Aby naważka się nie zmieniła należy doliczyć zawartość wody higroskopowej (Wh) zależnej od danego utworu glebowego:

- lekki – Wh=1%

- średni – Wh=2%

- ciężki – Wh=3%

Ostateczną naważkę z uwzgl. zawartości wody higroskopowej wyznaczamy według wzoru:

$$\frac{40\ \times 100}{\left( 100 - Wh \right)}\backslash n$$

*Próbka nr. 56 – pył ilasty – utwór glebowy ciężki stąd:

$$\frac{40\ \times 100}{\left( 100 - Wh \right)} = 41,24g$$

Zawartość wody higroskopowej = 1,24g

*Próbka nr.68 – piasek gliniasty lekki – utwór glebowy lekki stąd:

$$\frac{40\ \times 100}{\left( 100 - Wh \right)} = 40,40g$$

Zawartość wody higroskopowej = 0,40g

Wykonywane odczyty i obliczenia zapisujemy w poniższych tabelach:

*Próbka nr.56 temp. zawiesiny= 19⁰C temp. poprawki = 19⁰C

Średnia frakcji w mm	Czas odczytu	Odczyt O	Poprawka P	O - P	% zawartość frakcji
1 – 0,1	-	-	-	100	2
0,1 – 0,05	0,21min	138	40	98	8
0,05 – 0,02	1,32min	130	40	90	42
< 0,02	10,50min	90	42	48	48

Uwzględniając % zawartość frakcji określamy próbkę nr.56 jako pył ilasty

*Próbka nr.68 temp. zawiesiny = 22⁰C temp. poprawki = 22⁰C

Średnia frakcji w mm	Czas odczytu	Odczyt O	Poprawka P	O - P	% zawartość frakcji
1 – 0,1	-	-	-	100	69
0,1 – 0,05	0,24s	66	35	31	8
0,05 – 0,02	1,41s	58	35	23	9
< 0,02	10,49s	50	36	14	14

Uwzględniając % zawartość frakcji określamy próbkę nr.68 jako piasek gliniasty lekki

1. Wnioski:

Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzamy iż metoda wykonana została prawidłowo, a zawartość poszczególnych frakcji określa prawidłowe grupy i podgrupy granulometryczne badanych utworów glebowych oraz wykazuje zgodność z wynikami innych analiz.