АПРОКСИМАЦІЯ ДАНИХ, ВИЗНАЧЕНИХ МЕТОДОМ СЕДИМЕНТАЦІЇ ЗА ДСТУ ISO 11277:2005 І МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОЇ ДИФРАКЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.37406/2706-9052-2025-2.3Ключові слова:
ґрунт, гранулометричний склад, текстура ґрунту, лазерна дифракція, седиментація, підготовка проб, розмір частинокАнотація
Метод лазерної дифракції активно використовується у світовій практиці для аналізу текстурних характеристик ґрунтів. Але на сьогодення в Україні, на відміну від розвинених країн, дослідження з використання методу лазерної дифракції для визначення гранулометричного складу ґрунтів знаходяться на початковому етапі, потребують подальшого дослідження й адаптації в умовах України. Метою статті є висвітлення аспектів вимірювання гранулометричного складу при апроксимація даних, визначених методом седиментації за ДСТУ ISO 11277:2005 і методом лазерної дифракції, на прикладі лазерного аналізатора частинок Mastersizer 3000Е фірми Malvern Instruments із рідинним модулем диспергування Hydro EV. У статті наведено оптимальні налаштування лазерного аналізатора частинок при вимірюванні гранулометричного складу ґрунту, удосконалено спосіб пробопідготовки перед вимірюванням на приладі та спосіб вибору оптимальних індексів рефракції зразків, за яким індекс рефракції приймається за найменшою сумарною різницею. Установлено, що оптимальним індексом рефракції при апроксимації даних методом лазерної дифракції та даних за ДСТУ ISO 11277:2005 для ґрунтів акумулятивного ряду (чорнозем типовий, чорнозем звичайний і темно-каштановий солонцюватий) є 1,41, для опідзоленого ряду (чорнозем опідзолений, сірий лісовий) – 1,42, для підзолистого ряду (дерновий середньоопідзолений) – 1,43. При цьому різниця по фракціях між методами для ґрунтів акумулятивного ряду не перевищує 3,5%, для опідзоленого ряду – 5,6%, для підзолистого ряду – до 6,5%. Установлено, що при підготовці ґрунтової проби подібно до ДСТУ ISO 11277:2005 і при запропонованих оптимальних індексах рефракції за даними, визначеними за методом лазерної дифракції, текстура ґрунту така сама, як і за даними ДСТУ ISO 11277:2005. Тобто метод лазерної дифракції може слугувати альтернативою класичному седиментаційному методу.
Посилання
ДСТУ ISO 11277:2005 Якість ґрунту. Визначення гранулометричного складу мінерального матеріалу ґрунту. Метод просіювання і седиментації (ISO 11277:1998, IDT). [Чинний від 2006–07–01]. Київ : Держспоживстандарт України, 2006. 59 с.
Показник заломлення. Вікіпедія: вільна енциклопедія. URL : https://uk.wikipedia.org/wiki/Показник_заломлення (дата звернення: 15.02.2025).
Солоха М.О., Винокурова Н.В. Методичні та технічні аспекти визначення гранулометричного складу піщаних зразків ґрунту за допомогою лазерного дифрактометра. Аграрні інновації. 2022. № 13. С. 137–143. DOI: https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2022.13.21.
Eshel G., Levy G.J., Mingelgrin U., Singer M.J. Critical Evaluation of the Use of Laser Diffraction for Particle-Size Distribution Analysis. Soil Science Society of America 2004. Vol. 68. P. 736–743. DOI: https://doi.org/10.2136/sssaj2004.7360.
Fisher P., Aumann C., Chia K., O’Halloran N., Chandra S. Adequacy of laser diffraction for soil particle size analysis. PLoS ONE. 2017. Vol. 12 (5) DOI: 10.1371/journal.pone.0176510.
Igaz D., Aydin E., Šinkovičová M., Šimanský V., Tall A., Horák J. Laser diffraction as an innovative alternative to standard pipette method for determination of soil texture classes in central Europe. Water. 2020. № 5. P. 1232. DOI: https://doi.org/10.3390/w12051232.
ISO 13320:2020 Particle size analysis. Laser diffraction methods. [2020-01-06]. Geneva, Switzerland : International Organization for Standardization, 2020. 66 p.
Kasmerchaka C.S., Masonb J.A., Liangb M. Laser diffraction analysis of aggregate stability and disintegration in forest and grassland soils of northern Minnesota, USA. Geoderma 2019. Vol. 338. P. 430–444. http://dx.doi.org/10.3390/app11104427.
Kondrlova E., Igaz D., Horak J. Effect of calculation models on particle size distribution estimated by laser diffraction. J. Ege Univ. Fac. Agric. 2015. Vol 52. P. 21–27. URL: https://www.researchgate.net/publication/299263782_Effect_of_calculation_models_on_particle_size_distribution_estimated_by_laser_diffraction (дата звернення: 15.02.2025).
Makó A., Szabó B., Rajkai K., Szabó J., Bakacsi Z., Labancz V., Hernádi H., Barna G. Evaluation of soil texture determination using soil fraction data resulting from laser diffraction method. International Agrophysics. 2019. Vol. 33 (4). P. 445–454. DOI: https://doi.org/10.31545/intagr/113347.
Miller B.A., Schaetzl R.J. Precision of soil particle size analysis using laser diffractometry. Soil Science Society of America Journal. 2011. Vol. 76 (5). P. 1719–1727. DOI: http://dx.doi.org/10.2136/sssaj2011.0303.
Polakowski C., Ry ̇zak M., Sochan A., Beczek M., Mazurand R., Bieganowsk A. Particle Size Distribution of Various Soil Materials Measured by Laser Diffraction – The Problem of Reproducibility. Minerals. 2021. Vol. 11 (5). P. 465. DOI: https://doi.org/10.3390/min11050465.
