GSA (მარცვლის ზომის ანალიზატორი)

ნიადაგის გრანულომეტრიაში (ანუ ტექსტურაში) ვგულისხმობთ ცალკეული მინერალური ნაწილაკების განაწილებას. საერთაშორისო კონვენციის მიხედვით, ნაწილაკების ზომის გაზომვა ხორციელდება ნაწილაკების დიამეტრის მიხედვით გამოყოფით (გაცრით). 2 მმ-ზე მეტი დიამეტრის მქონე ფრაქცია წარმოადგენს „ჩონჩხს“, ხოლო 2 მმ-ზე ნაკლები დიამეტრის მქონე ფრაქციას „წვრილმარცვლოვანი მიწა“ ეწოდება.

ნაწილაკების დიამეტრის მიხედვით, წვრილი მიწა კლასიფიცირდება შემდეგ კომპონენტებად:

• ქვიშა (ნაწილაკების დიამეტრი 2 მმ-დან 0.05 მმ-მდე);
• ლიმუზინი (ნაწილაკების დიამეტრი 0.05 მმ-დან 0.002 მმ-მდე);
• თიხა (ნაწილაკების დიამეტრი 0.002 მმ-ზე ნაკლები).

აშშ-ის სოფლის მეურნეობის დეპარტამენტის (USDA) მიხედვით, აღიარებული ტექსტურის კლასების სამი დიდი ჯგუფი დაყოფილია ქვეკლასებად, სულ თორმეტი მარცვლის ზომის კლასისთვის.

• ქვიშიანი კლასების ჯგუფი : ამ ჯგუფში შედის ნიადაგები, რომლებშიც ქვიშიანი წილი მთლიანი ნიადაგის 70%-ზე მეტია, ხოლო თიხიანი – 15%-ზე ნაკლები; იგი მოიცავს ორ სპეციფიკურ ქვეკლასს: „ქვიშიან ფრანკს“ და „ქვიშიანს“.
• თიხიანი კლასების ჯგუფი : ნიადაგი განისაზღვრება, როგორც „თიხიანი“, როდესაც ის შეიცავს 40%-ზე მეტ თიხას. თავის მხრივ, ის შეიძლება განისაზღვროს, როგორც „თიხიანი“, „ლამიან-თიხიანი“ ან „ქვიშიან-თიხიანი“; ბოლო ორი კლასი შეიძლება შეიცავდეს შესაბამისად მეტ ლამს ან ქვიშას, ვიდრე თიხას, მახასიათებლები, რომლებიც გადამწყვეტ გავლენას ახდენს ტექსტურულ თვისებებზე.
• თავისუფალი კლასების ჯგუფი : ეს არის ჯგუფი, რომელიც შეიცავს ყველაზე მეტ დანაყოფს. იდეალურ შემთხვევაში, ნიადაგს ქვიშის, ლამისა და თიხის დაბალანსებული ნარევი იძლევა; შესაბამისად, მიწის გამოყენებაზე მოქმედი თვისებებიც კი, როგორიცაა სიმძიმე ან სიმსუბუქე, დაბალანსებული პროპორციებითაა წარმოდგენილი. სასოფლო-სამეურნეო ინტერესის მქონე ნიადაგების უმეტესობა გარკვეულწილად „თავისუფალია“. ტექსტურული კლასი, რომელსაც „ფრანკა“ ეწოდება, შუალედურ პოზიციას იკავებს სამ გრანულომეტრიულ კომპონენტს: ქვიშას, ლამსა და თიხას შორის. თუმცა, ხშირად, სამი ფრაქციიდან ერთ-ერთის სუსტი გავრცელება მოითხოვს ზედსართავი სახელების გამოყენებას, რომლებიც უკეთ ავსებენ და განსაზღვრავენ ტექსტურულ კლასიფიკაციას. ამრიგად, თავისუფალ ნიადაგს, სადაც ქვიშა დომინირებს, ეწოდება „ქვიშიანი თიხნარი“; ანალოგიურად, შეიძლება გვქონდეს „თიხნარი თიხნარი“, „თიხნარი თიხნარი“, „თიხნარი ქვიშიანი თიხნარი“, „თიხნარი თიხნარი“. „ლამიანი“ კლასიც კი, რომელშიც ლამია დომინირებს, პირობითად შედის ფრანკთა კლასების ჯგუფში.

ნაწილაკების ზომის ანალიზი საშუალებას გვაძლევს განვსაზღვროთ ეს განაწილება და ხორციელდება ორი განსხვავებული ტექნიკით: მშრალი, თუ მასალები შედგება დიდი გრანულებისგან (მილიმეტრის ფრაქციებამდე) და სველი, თუ მასალები შედგება წვრილი მარცვლებისგან (მიკრონის ფრაქციებამდე). ოპერაციას, რომლის დროსაც მიწის მარცვლები საცრებით გამოიყოფა, ეწოდება სკრინინგი ან გაცრა : ის ხორციელდება ხელით ან ვიბრაციული ბადით/საცრის შემაძრწუნებელი მოწყობილობის გამოყენებით.

ძალიან პატარა გრანულებისთვის გამოიყენეთ დალექვის ანალიზი. მეთოდი გულისხმობს წვრილი ნაწილაკების წყალში გაფანტვას და მყარი ნაწილაკების დალექვის სხვადასხვა სიჩქარის შესწავლას. გამოიყენება სტოქსის კანონი, რომელიც ადგენს კავშირს სუსპენზირებული გრანულების დიამეტრს, სითხის სიბლანტეს, ვარდნის სიჩქარესა და გრანულების კუთრი წონას შორის . უფრო დიდი დიამეტრის ნაწილაკები (ქვიშა) ჯერ ილექება, ხოლო უფრო წვრილი ნაწილაკები (ლამი და თიხა) დიდი ხნის განმავლობაში რჩება სუსპენზიაში.

ნაწილაკების გასაფანტად ფაქტობრივ განსაზღვრამდე, გარემო კონტაქტში შედის ნატრიუმის ჰექსამეტაფოსფატის (CALGON) დისპერსიულ ხსნართან. ეს პირობები შენარჩუნდება რამდენიმე წუთის განმავლობაში; შემდეგ CALGON-ის დამატებით ნალექი თავსდება მექანიკურ შემრევში, რომელიც დაახლოებით 10 წუთის განმავლობაში მუშაობს. ამ ოპერაციის მიზანია მისი მოქმედება აგრეგატებზე მათი ერთეულ ნაწილაკებად გარდაქმნის გზით. ამ ფაზის ბოლოს, სუსპენზია თავსდება შუშის ცილინდრში გამოხდილი წყლის დამატებით 1000 სმ3-მდე მოცულობით. სითხის სიმკვრივის წაკითხვამდე, ცილინდრის მთელი შიგთავსი შენჯღრეულია ზედა ზედა ნაწილის დახურვით. ტესტის დასაწყისში, ჩადგმულია დენსიმეტრი, რომელიც დაკალიბრებულია 20°C ტემპერატურაზე გამოხდილ წყალში.

ამგვარად, დროის ინტერვალებში (ქრონომეტრით გაზომილი) სითხის სიმკვრივის ჩვენებები ხორციელდება. ანალიზის შედეგი უფრო ნათლად ჩანს გრაფიკების შექმნით, რომლებიც აჩვენებს:

• აბსცისაზე ნაწილაკების დიამეტრი
• წონის პროცენტული მაჩვენებელი, რომლის დიამეტრიც ორდინატებშია მითითებული