Determinare la tessitura dei terreni con la granulometria a diffrazione laser

Comprendere i processi chimici, fisici e biologici che avvengono nel suolo permette di ottimizzare l’uso dei terreni per diversi settori come l’agricoltura, i trasporti e lo sviluppo urbano. Una delle proprietà dei terreni che ne determina l’idoneità ai diversi utilizzi è la tessitura, che dipende dalla dimensione delle particelle dei minerali presenti nel terreno.

Come si misura la tessitura dei terreni?
La tessitura dei terreni viene tradizionalmente misurata manualmente. Il terreno viene bagnato e la tessitura determinata sulla base della sensazione e del comportamento al tatto.
La tessitura può essere misurata attraverso la granulometria delle particelle di minerali presenti nello stesso. Nello specifico, è direttamente correlata alla percentuale di tre elementi: la sabbia, il limo e l’argilla.

Tabella 1: Classificazione delle particelle nel terreno

La proporzione di questi elementi è definita dalla loro granulometria. Dunque attraverso un’analisi granulometrica è possibile determinare il rapporto percentuale degli elementi sopracitati. Una volta conosciuto questo rapporto viene utilizzato il triangolo della tessitura per classificare i terreni.

Figura 1: Triangolo della tessitura

Figura 2. Distribuzione granulometrica di 4 differenti tipologie di terreno

La tecnica della Diffrazione Laser per misurare la tessitura del terreno
La diffrazione Laser è una tecnica molto adatta alla caratterizzazione granulometrica dei terreni grazie all’ampio campo di misura coperto. Il Mastersizer è in grado di misurare particelle di dimensioni comprese tra 10 nm e 3.5 mm con una sola ottica. Questa tecnica non solo è adatta all’analisi dei tre elementi ma permette di determinare la tessitura del terreno con un’unica misurazione. Altre, come la setacciatura, non sono in grado di misurare le particelle fini dell’argilla e di conseguenza richiedono la combinazione con i risultati provenienti da altre tecniche.
La granulometria a diffrazione laser si basa sul principio che le particelle illuminate da un fascio laser diffondano la luce ad un angolo correlato alla loro dimensione. Nella granulometria a diffrazione laser, le distribuzioni granulometriche sono calcolate confrontando lo scattering di un campione con un modello ottico appropriato ed usando un processo di inversione matematica.
Approfondisci i risultati dell’analisi granulometrica di quattro campioni che rappresentano 4 tipi di terreno prelevati da aree geografiche diversi effettuata con il Mastersizer, uno strumento di facile utilizzo per la misura della distribuzione granulometrica e la determinazione della tessitura del terreno.