Probenteilung als Basis einer guten Analyse
In den letzten Jahren hat sich die Technik im Bereich Analytik weiterentwickelt und verfeinert. Diese verbesserten Analyseverfahren stoßen an ihre Grenzen, wenn es um die Beurteilung großer Materialmengen mittels kleiner Probemengen geht. Hier kann es durch falsche Probenahmeverfahren zu gravierenden Abweichungen kommen. Angesichts des Aufwandes, der in die Analyse gesteckt wird, ist es manchmal erstaunlich, wie wenig Aufmerksamkeit der Probenahme geschenkt wird.
In der Regel ist die Materialmenge für eine Analyse viel zu groß. Es wird eine Teilmenge als repräsentatives Abbild der Gesamtmasse gezogen. Hierzu gibt es diverse Entnahmeverfahren. Die gewonnene Probe ist aber oft noch viel zu groß für die eigentliche Analyse. Daher ist es notwendig, die Probe so herunterzuteilen, bis eine repräsentative Teilmenge erzielt wird. Die klassische Methode ist die komplette Teilung der Materialmenge durch Vierteln der Ursprungsmenge, wobei immer 2 Viertel der ursprünglichen Menge entfernt wird. Der Rest wird neu gemischt und wieder geviertelt, solange bis die richtige Probenmenge übrig bleibt.
Dieses Verfahren ist allerdings sehr zeitaufwendig und mühsam. Das Verfahren wird daher schon lange durch Probenteiler vereinfacht. Bewährt haben sich für die Probenteilung die sogenannten Riffelteiler, wobei die Ursprungsmenge durch eng aneinander grenzende Auslässe (Riffel) in 2 verschiedene Aufnahmeschalen aufgeteilt wird. Die Hälfte wird entfernt und die andere Hälfte wird im gleichen Verfahren weiter herunter geteilt, bis die richtige Probengröße erreicht ist. Die Firma HAVER & BOECKER bietet hier verschieden Größen des Riffelteilers an. Die Auswahl bei der Größe des Riffelkopfes sollte sich nach dem Maximalkorn der Probe richten. Jedes Korn sollte die Möglichkeit haben, eine Riffelöffnung zu passieren. Für größere Probenmengen gibt es auch sogenannte Probenreduzierer, bei denen die Probe in einem Durchgang auf einen Bruchteil der ursprünglichen Menge geteilt wird. Ein Beispiel hierfür ist der Tyler RX-18 Probenteiler, der die Probenmenge in einem Schritt auf 1/16 der Aufgabemenge reduziert.
Für einige Anwendungen ist eine wesentlich präzisere Probenteilung gefragt. Da sowohl die Probenahme fehlerbehaftet sein kann, als auch die Analyse, was zu einer Fortpflanzung des Fehlers führen kann. Für eine Probe ist es wichtig, dass sie dieselbe repräsentative Zusammensetzung hat wie die Grundmenge. Dabei sollte eine Entmischung vermieden werden. Mit dem HAVER-Rotationsprobenteiler ist hier ein Verfahren entwickelt worden, das sehr präzise Probenteilungen ermöglicht (Bild). Die Probe kann hierbei entweder komplett sehr gleichmäßig in kleine Teilproben geteilt werden, die anschließend noch weiter reduziert werden können. Es lassen sich mit diesem Verfahren völlig gleiche Probenverteilungen erzielen, was für die Gewinnung von Rückstellproben unabdingbar ist. Da gleichzeitig mehrere in der Zusammensetzung völlig homogene Proben gewonnen werden, können anschließend verschiedene Analysen parallel gefahren werden, was eine wesentliche Zeitersparnis im Laboralltag bedeutet.
Nicht jeder Rotationsprobenteiler arbeitet mit dem gleichen Prinzip. Bei einigen Herstellern wird das Material nur auf verschiedene rotierende Behälter geteilt, was zu einer starken Streuung der Zusammensetzung führen kann, z.B. wenn die Charge abwechselnd feine und gröbere Partikelgruppen aufweist. In den Teilproben kann es dann Proben mit viel Feinanteil und andere mit viel Grobanteil geben. Durch den HAVER-Rotationsprobenteiler wird dieses vermieden. Die Dosierungsvorrichtung der Zuführrinne ermöglicht eine präzise Zuführung des Partikelstroms, die die Partikel direkt über den drehenden Konus abwirft, sie beschleunigt und somit jedem Partikel die Möglichkeit bietet, durch eines der je nach Ausführung 30, 10 oder 8 Führungskanäle in die Probenbehälter zu fallen. Durch die Rotationsgeschwindigkeit und der sich verjüngenden Bauform des Konus bedingt, sind bis zu 2600 Teilungsschritte pro Minute möglich. Eine Entmischung wird damit vermieden. Vergleichsanalysen der Proben in den einzelnen Behältern haben gezeigt, dass keine signifikanten Unterschiede in der Kornzusammensetzung zu verzeichnen sind.
//www.haver-partikelanalyse.com" target="_blank" >www.haver-partikelanalyse.com:www.haver-partikelanalyse.com
