Effect of sample combustion on particle size distribution measurement by laser diffractometry

ABSTRACT: Particle size distribution is a key parameter in soil and sediment analysis. Laser diffractometry is increasingly used for its efficiency, but the method is optimized for inorganic samples and requires prior removal of organic matter. This study compared four methods: LOI at 375°C (16h), LOI at 450°C (2h), dissolution with hydrogen peroxide, and no pretreatment on 20 fine-grained samples with < 10% organic matter from permafrost cores in northern Quebec and Manitoba. Analyses were conducted using the Horiba LA-960V2 laser diffractometer. For plastic soils, LOI-treated samples showed significantly reduced clay content compared to untreated and peroxide-treated ones. Result differences between LOI temperatures were minimal. Thermal treatment had no significant effect on grain size distribution of non-plastic soils.

RÉSUMÉ: L’analyse granulométrique est un paramètre clé dans l’étude des sols et sédiments. Pour ce fait, la diffraction laser est de plus en plus utilisée grâce à son efficacité. Toutefois, cette méthode étant optimisée pour les échantillons inorganiques, elle nécessite l’élimination préalable de la matière organique. Cette étude a comparé quatre approches : LOI à 375 °C pendant 16h, LOI à 450 °C pendant 2h, la dissolution au peroxyde d’hydrogène et l’absence de prétraitement, sur 20 échantillons de sédiments fins contenant moins de 10% de matière organique. Les échantillons ont été prélevés dans des carottes de pergélisol du nord du Québec et du Manitoba, puis analysés à l’aide du granulomètre laser Horiba LA-960V2. Pour les sols plastiques, les échantillons traités par LOI présentaient une fraction argileuse mesurée significativement inférieure par rapport aux réplicas non traités et à ceux traités au peroxyde. Les différences de résultats entre les deux températures de LOI étaient minimes. Le traitement thermique n'a pas eu d'effet significatif sur la distribution granulométrique des sols non plastiques.