sfericiteit

De sfericiteit (ook wel sphericiteit genoemd) is een maat voor hoe dicht de drie-dimensional vorm van een voorwerp, zoals een mineraal- of sedimentkorn, bij een perfecte bol ligt. In de aarde- en materiaalkunde wordt het vaak gebruikt naast andere vormkenmerken zoals rondeheid. Sfericiteit beschrijft de global shape van het object, terwijl rondeheid voornamelijk verwijst naar de gladheid van randen en hoeken.

De meest gebruikte definities zijn gebaseerd op het oppervlak en volume. Wadell’s sphericity formuleert sfericiteit als Φ = A_sphere / A_piece, waarbij A_sphere de oppervlakte is van een bol met hetzelfde volume als het deeltje en A_piece de werkelijke oppervlakte van het deeltje. Voor een ideale bol is Φ gelijk aan 1; meer afgeplatte of uitgerekte vormen geven Φ-waarden kleiner dan 1. De waarde ligt altijd tussen 0 en 1 en geeft een globale maat voor de nabijheid van een bolvorm.

Bepaling en toepassingen: sfericiteit kan worden bepaald via 3D-scans, micro-CT of beeldanalyse met aannames over het volume. In de sedimentologie en granuliettechniek helpt sfericiteit bij het begrijpen van transportprocessen, deposities en afbraak van deeltjes. Het beïnvloedt onder meer de vangsnelheid, sortering, porositeit en permeability van gesteenten en sedimenten. Daarnaast biedt het aanknopingspunten voor het modelleren van fysische processen die afhankelijk zijn van de vorm van deeltjes.

Samengevat beschrijft sfericiteit hoe dicht een voorwerp bij een perfecte bol ligt, is meestal minder dan 1 voor natuurlijke deeltjes en is cruciaal voor het begrip van transport- en depositiescenario’s.