Sciences et Technologies des Poudres

Principe :

La détermination granulométrique par pipette d'Andreasen est une méthode basée sur la sédimentation des particules dans un liquide (masse volumique \(\rho_l\)). En supposant que le régime est laminaire (on travaille en pratique avec des liquides visqueux) et que les particules ont atteint leur vitesse terminale de chute , la vitesse de sédimentation suit la loi de Stokes : \(u_T = \frac{\left(\rho_s -\rho_l \right) g d_{\rm stk}^2}{18\mu}\) elle dépend donc de leur diamètre (\(d_{\rm stk}\) diamètre de sphère équivalente en vitesse de chute).

Remarque : en pratique, il faut s'assurer d'avoir suffisamment de particules pour pouvoir procéder à des analyses, mais assez peu pour qu'elles sédimentent indépendamment les unes des autres. La concentration de la suspension est en général comprise entre \({0,05}{\, \%}\) et \({1}{\, \%}\) en volume.

On part d'une suspension homogène contenue dans la pipette d'Andreasen. Au cours du temps les particules sédimentent, d'autant plus vite que leur diamètre est important. On se place à une profondeur donnée : la concentration en particules reste la même pendant un certain temps qui correspond au temps nécessaire aux plus grosses particules pour sédimenter sur la hauteur correspondante. À partir de ce moment là, la concentration en particules observée en ce point décroît en fonction du temps. Si l'on prélève un échantillon à un instant t on considère donc que les particules qu'il contient ont toutes une taille inférieure au diamètre \(d_{\rm stk}\) correspondant à la vitesse nécessaire pour sédimenter sur hauteur égale à la profondeur d'observation pendant le temps \(t\). En effet, la vitesse des particules représente leur hauteur de sédimentation pendant un temps donné :

\(u_T = \frac{h_{\textrm{sédim}}}{t_{\textrm{ sédim}}}\).

L'origine des temps est prise au moment où la concentration en particules n'est plus constante.