Riportiamo qui di seguito un riassunto dell’articolo pubblicato su Geoderma:
Marco Bittelli, Sergio Pellegrini, Roberto Olmi, Maria Costanza Andrenelli, Gianluca Simonetti, Emilio Borrelli, Francesco Morari, Experimental evidence of laser diffraction accuracy for particle size analysis, Geoderma, Volume 409, 2022, 115627
L’analisi tramite diffrazione laser è un metodo veloce, affidabile e automatizzato in grado di fornire la distribuzione granulometrica delle particelle nei terreni e sedimenti, in modo dettagliato e robusto.
In studi recenti, vari metodi di analisi sono stati confrontati e valutati rispetto a metodi indipendenti basati sull’osservazione diretta delle particelle tramite imaging digitale. I dati hanno mostrato come i risultati della diffrazione laser siano più coerenti con il metodo indipendente dell’imaging digitale rispetto ai metodi basati sulla sedimentazione. Tuttavia, l’analisi è stata eseguita su un numero limitato di campioni.
In questo studio, sono stati analizzati fino a 47 campioni di terreno con un’ampia gamma di proprietà attraverso i metodi di Diffrazione laser (L), Pipetta (P), Setacciatura, Sedigrafo (S) e Digital Imaging (DI).
Pipetta (P): L’analisi con il metodo della pipetta è stata eseguita seguendo la procedura standard della Soil Science Society of America. La frazione di sabbia superiore a 250 µm è stata separata mediante setacciatura, le frazioni di dimensioni inferiori sono state determinate attraverso i tempi di sedimentazione.
Sedigrafo (S): I dati di dimensione delle particelle basati sulla diversa velocità di sedimentazione delle particelle sono stati misurati anche con il Sedigraph (Micromeritics Inc.) attraverso l’analisi automatizzata con diffrazione a raggi X.
Diffrazione laser (L): L’analisi è stata eseguita con un strumento che sfrutta la tecnica di light scattering (Malvern Mastersizer 2000, Inghilterra), dotato di due sorgenti luminose un laser a Helio-Neon da 2-5 mW con una lunghezza d’onda di 633 nm e l’altra, diodo led da 480nm
Digital Imaging – elaborazione automatica delle immagini (DI): il Morphologi G3S (Malvern Inc., Inghilterra) è stato utilizzato per l’analisi DI. Questo strumento si basa sull’osservazione ottica diretta delle particelle. Le particelle più piccole misurabili forniscono informazioni fino a 0,5 μm di dimensione (Morphologi G3, Malvern, 2016), utilizzando le lenti a più alto ingrandimento (50X).
Distribuzioni granulometriche di otto classi dimensionali, per quindici campioni e per P, L, DI e S
L’analisi statistica utilizzando i grafici Altman e gli Honest Significant Difference tests ha dimostrato al 95% di significatività che i cinque metodi non mostrano differenze statisticamente significative per le particelle di dimensioni superiori a 100 µm.
Tuttavia, per le particelle con dimensioni inferiori o uguali a 50 µm, la Diffrazione laser ha mostrato una maggiore coerenza con il metodo di riferimento selezionato per il confronto, ovvero l’Imaging digitale.
Sulla base della regressione e dei diametri equivalenti, i dati della Diffrazione laser sono stati rappresentati nel triangolo di tessitura, consentendo l’impiego della Diffrazione laser per la classificazione della tessitura del terreno.
Sono state impiegate due soluzioni alternative per rappresentare i dati della Diffrazione laser in triangoli di tessitura: (1) utilizzando equazioni di regressione per convertire i dati da rappresentare sui triangoli standard e (2) modificando il limite superiore per la frazione di argilla, da 2 a 8 μm.
Classificazione strutturale per ISSS e USDA
Infine, sulla base delle prove aggiuntive presentate in questa ricerca, dove la Diffrazione laser risulta più coerente con il metodo ottico rispetto ai metodi tradizionali di sedimentazione, si suggerisce che gli standard per l’analisi delle dimensioni delle particelle siano cambiati dalla sedimentazione alle metodologie di Diffrazione laser.
