Измерять плотность можно непрерывно на одной глубине с помощью ареометров, либо с помощью специальных приборов для определения гранулометрического состава дисперсных тел - седиграфов.
Седиграфы используют принцип определения плотности суспензии по изменению интенсивного потока рентгеновского излучения, а в случае неокрашенных суспензий - изменения интенсивности светового потока при изменении плотности суспензии. Отметим, что последний метод (по измерению ослабления проходящего через суспензию светового луча) малоприменим для почв, так как в почвах практически всегда присутствует растворимая органика различных оттенков, дающая трудно учитываемую погрешность. В любом из методов (с использованием пипетки, седиграфа, ареометра) расчет происходит с использованием формулы Стокса, которая была выведена с рядом допущений, поэтому имеет особенности в приложении к почвенным измерениям, о которых следует помнить. Уточним эти особенности.
Частицы осаждаются независимо друг от друга. Это условие накладывает особенность на концентрацию суспензии - она не должна быть более 1.5-2%.
Частицы должны быть сферической формы, только в этом случае применимо уравнение Стокса. В почве имеются частицы самой разнообразной формы, вплоть до листоватой, пластинчатой. Поэтому в данном анализе мы определяем не реальный размер частиц, а так называемый «эффективный радиус», - радиус, который имели бы частицы, если бы они были округлой формы и их падение в жидкости подчинялось закону Стокса.
Закон Стокса применим для определенного диапазона диаметров частиц: >0.0001 мм и <0.25 мм. Как известно, частицы менее 0.0001 мм уже подвержены броуновскому, тепловому, движению. Их содержание определить по закону свободного падения Стокса невозможно. Кроме того, закон Стокса использует условие ламинарности движения частиц. Это накладывает условие определения частиц диаметром только менее 0.25 мм, так как более крупные, возможно, будут осаждаться с возникновением турбулентных явлений.
При падении частиц возникает трение, но это трение внутри жидкой фазы, а не на границе твердая частица-жидкость. Соответственно, используется вязкость раствора пирофосфата с поправкой на температуру, при которой происходило определение.