基于 Stokes 定律的沉降分析为确定粒径分布（PSD）提供了简便的方法。在流体中沉降的单个固体（或无孔）小球所具有的最终沉降速度与直径相关。SediGraph 使用沉降法确定颗粒粒径分布，通过测量在已知特性的液体中不同粒径的颗粒由重力诱导的沉降速度，从而确定颗粒粒径。Stokes 定律中无孔颗粒在液体中下落速度描述如下：
Dst = [18ηV/(ρs – ρ1)g]1/2
Dst = Stokes 直径
η = 液体粘度
ρs = 颗粒密度
ρ1 = 液体密度
V = 沉降速度
g = 重力加速度
测得的粒径分布与颗粒骨架密度相关。骨架密度为固体材料离散颗粒质量除以颗粒及内部闭孔体积。使用氦比重瓶法能够轻松获得信息。对于多数纯净物质，手册提供的密度已经足够。
而在液体中完全润湿沉降的多孔颗粒，其有效密度与骨架密度不同。有效密度是颗粒孔隙率百分比与流体密度的乘积加上 100%- 孔隙率 %) 与颗粒骨架密度的乘积，两者的线性组合。等式形式如下：
ρes = [P – ρf + (100 – P)ρs/100]
ρes = 具有开孔颗粒的有效沉降密度
P = 颗粒开孔孔隙率
ρf = 沉降流体密度
ρs = 无孔颗粒的骨架密度
粉末状硅铝催化剂载体就是典型的例子。该材料的骨架密度为 2.60 g/cm3。SediGraph 粒径分布如图 1 所示。
该分析假设颗粒是无孔的，而实际上材料是多孔的且孔隙率为 59%。为了获得准确的 PSD，将沉降密度改为 1.65 g/cm³。计算如下：
沉降密度 = 59% (0.99g/cm³) + 41% (2.60g/cm³) = 1.65g/cm³
其中 0.99 g/cm³ 是占据粉末孔容的沉降液体密度（本案例中为 35℃ 下的水），而 41% 是沉降颗粒的固体体积，其骨架密度已知为 2.60g/cm³。图 2 显示了与图 1 曲线相比，使用有效沉降密度 1.65g/cm³ 时 SediGraph 的粒径分布结果。
使用密度 1.65g/cm³ 获得的粗颗粒粒径分布。质量中位粒径 d50 从 40.9 增加到 64.0 μm。
SediGraph 粒径分布是粉末加工的重要质量控制指标。如图 2 曲线所示，SediGarph 对多孔材料的粒径分析须纳入粉末孔隙率的密度修正。这对从三水合氧化铝 (ATH) 生成多孔氧化铝的质量控制至关重要。
ATH 是一种无孔粉末，骨架密度为 2.42g/cm³。ATH 煅烧后水分流失，从而骨架密度增加并形成孔隙。在 AccuPyc、SediGraph 和 AutoPore 上分析 ATH 样品和煅烧产物。煅烧产物的骨架密度为 2.9265 g/cm³，孔隙率为 35%。图 3 比较了 SediGraph 得到煅烧产品的粒径分布，首先按照无孔粉末进行分析，之后按照孔隙率为 35% 的粉末进行分析。按照无孔分析时沉降密度为 2.92 g/cm³，而多孔模型的沉降密度为 2.05 g/cm³。多孔模型的分布具有更多大颗粒。数据总结见表 1。
| 材料 | 密度 (g/cm3) | 质量中位粒径 (mm) |
| ATH | 2.42 | 8.12 |
| 煅烧 | 2.926 | 6.07 |
| 煅烧 (35% 孔隙率) | 2.05 | 8.21 |
图 4 叠加了图 3 的曲线与原始 ATH 的 SediGraph 粒径分布。ATH 的质量中位粒径为 8.12μm。煅烧后材料（35% 孔隙率）的曲线与 ATH 曲线几乎重叠。
理论上 ATH 的煅烧过程不应该大幅度改变产品的粒径分布。如果煅烧过程产生的孔隙不纳入分析，那么煅烧产物的粒径分布看似发生了变化，但这并非真实情况。如果将孔隙率纳入粒径分析，煅烧产物的粒径分布才与起始材料的相近。其中粉末材料的孔隙率可通过压汞法快速获得，具体讨论请参考 Micromeritics 应用笔记 83。
