Grundlagen der Korngrößenanalyse

Die formelle Größe einzelner Partikel wird in einem Gemenge als "Korngröße" bezeichnet, wobei die Korngrößenanalyse dazu dient, eben diese Größe zu ermitteln. Die spätere Größenverteilung der Partikel hat maßgeblichen Einfluss auf die Eigenschaften eines Materials, sowohl im wissenschaftlichen als auch im technischen Bereich.

Aufgrund zahlreicher Differenzierungen und sogar unterschiedlichen Methoden zur Ermittlung, wird die Analyse der Korngrößen zur eigenständigen Disziplin der Granulometrie gezählt.

Methoden der Korngrößenanalyse

Obwohl verschiedene Methoden zur Analyse und Ermittlung der Korngrößen existieren, wird bei allen Varianten immer der Äquivalentdurchmesser bestimmt. Welche Methode letztlich genutzt wird, hängt stark von der Fragestellung, möglichen Vorschriften und dem Korngrößenbereich selber ab.

Größere Partikel, ab einer Größe von ungefähr 40 mm, werden üblicherweise per Hand oder anhand von Fotos ausgemessen, während für die Korngrößenanalyse bei sehr kleinen Partikeln, bis zu einer Größe von 10 μm, häufig die Siebung genutzt wird.

Bei der Siebung werden zunächst unterschiedlich feine Siebe aufeinander gestapelt und in eine Siebmaschine gespannt. Anschließend wird die Probe in das oberste Sieb (mit der größten Lochweite) gegeben und für eine gewisse Zeit einer definierten Siebbewegung ausgesetzt, um eine präzise Siebung zu garantieren.

Die Partikel der Probe werden dabei entsprechend ihrer Größe auf den Sieben aufgetrennt. Danach erfolgt die prozentuale Bestimmung der einzelnen Fraktionen, die auf den Sieben mit unterschiedlichen Lochweiten verblieben sind. Die prozentualen Massenanteile der Einzelfraktionen werden als p3 bezeichnet. Die Verteilungssummen-Kurve Q3 gibt Auskunft über die aufaddierten Massen der Einzelfraktionen. Gängig ist eine Angabe über die Größe, die kleiner 90%, 50% und 10% der Probe sind.

Optische Partikelcharakterisierung

Die Korngrößenanalyse kann auch mit optischer Messtechnik erfolgen. Dabei können je nach Messvariante auch Aussagen zur Partikelform getroffen werden. Der Messbereich liegt je nach System zwischen 0,3 nm und 30 mm. Die Partikelcharakterisierung kann in Suspensionen, Emulsionen, kolloidalen Systemen, Pulvern, Granulaten und Schüttgütern erfolgen.