Site Loader

Содержание

Конвертер удельной электрической проводимости • Электротехника • Определения единиц • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Определения единиц конвертера «Конвертер удельной электрической проводимости»

Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления.Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыИмпульс (количество движения)Импульс силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др.

единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Определения единиц конвертера «Конвертер удельной электрической проводимости» на русском и английском языках

сименс на метр

Сименс на метр (См/м) — единица удельной электрической проводимости в системе СИ. Примеры. Серебро — один из лучших проводников и имеет удельную проводимость 6,30 ×10⁷ См/м. Удельная проводимость таких диэлектриков, как полиэтилентерефталат (лавсан, ПЭТФ) и политетрафторэтилен (фторопласт, тефлон) находится в диапазоне 10⁻²¹ to 10⁻²⁵ См/м.

пикосименс на метр

Пикосименс на метр (пСм/м) — десятичная дольная по отношению к См/м. 1 пСм/м = 10⁻¹² См/м. Удельную проводимость диэлектриков удобнее выражать в пикосименсах на метр. Например, удельная проводимость стекла находится в диапазоне от 10 до 0,001 пСм/м.

мо на метр

Мо на метр (мо/м) — старая единица удельной электрической проводимости. Мо является величиной, обратной ому. В конце семидесятых годов прошлого века в качестве единицы проводимости был введен сименс. 1 мо/м = 1 См/м.

мо на сантиметр

Мо на сантиметр (мо/см) — старая единица удельной электрической проводимости. Мо является величиной, обратной ому. В конце семидесятых годов прошлого века в качестве единицы проводимости был введен сименс. 1 мо/см = 100 См/м.

абмо на метр

Абмо на метр (абмо/м) — единица удельной электрической проводимости в системе СГСМ (абсолютная электромагнитная система сантиметр-грамм-секунда). Абмо является величиной, обратной наноому. 1 абмо/м = 10⁹ См/м.

абмо на сантиметр

Абмо на сантиметр (абмо/см) — единица удельной электрической проводимости в системе СГСМ (абсолютная электромагнитная система сантиметр-грамм-секунда). Абмо является величиной, обратной наноому. 1 абмо/см = 10¹¹ См/м = 100 абмо/м.

статмо на метр

Статмо на метр (статмо/м) — единица удельной электрической проводимости в системе СГСЭ (абсолютная электростатическая система сантиметр-грамм-секунда). Статмо (стат℧) — единица электрической проводимости в системе СГСЭ (абсолютная электростатическая система сантиметр-грамм-секунда). Представляет собой проводимость между двумя точками проводника, в котором при постоянной разности потенциалов в 1 статвольт возникает ток 1 статампер. 1 статмо/м приблизительно равно 1,113 × 10⁻¹² См/м.

статмо на сантиметр

Статмо на сантиметр (статмо/см) — единица удельной электрической проводимости в системе СГСЭ (абсолютная электростатическая система сантиметр-грамм-секунда). Статмо (стат℧) — единица электрической проводимости в системе СГСЭ.

Представляет собой проводимость между двумя точками проводника, в котором при постоянной разности потенциалов в 1 статвольт возникает ток 1 статампер. 1 статмо/см приблизительно равно 1,113 × 10⁻¹⁰ См/м.

сименс на сантиметр

Сименс на сантиметр (См/см) — единица удельной электрической проводимости в системе СИ, кратная сименсу на метр. 1 См/см = 100 См/м.

миллисименс на метр

Миллисименс на метр (мСм/м)

— единица удельной электрической проводимости в системе СИ, дольная по отношению к сименсу на метр. 1 мСм/м = 10⁻³ См/м.

миллисименс на сантиметр

Миллисименс на сантиметр (мСм/см) — единица удельной электрической проводимости в системе СИ, дольная по отношению к сименсу на метр. 1 мСм/см = 0,1 См/м.

микросименс на метр

Микросименс на метр (мкСм/м) — единица удельной электрической проводимости в системе СИ, дольная по отношению к сименсу на метр. 1 мкСм/м = 1 ∙ 10⁻⁶ См/м.

микросименс на сантиметр

Микросименс на сантиметр (мкСм/см) — единица удельной электрической проводимости в системе СИ, дольная по отношению к сименсу на метр.

1 мкСм/см = 1 ∙ 10⁻⁴ См/м.

условная единица электропроводности

Условная единица электропроводности (EC) — десятичная единица электрической проводимости, равная по определению 1 микросименсу на сантиметр (мкСм/см). Эта единица часто используется в бытовых измерителях электропроводности растворов, изготовленных в США (чтобы не пугать потребителей всякими непонятными им микросименсами — а то ведь не купят!). Название EC происходит от англ. Electrical Conductivity — электропроводность.

условный коэффициент электропроводности

Условный коэффициент электропроводности (CF) — десятичная единица электрической проводимости, равная по определению 10

микросименсам на сантиметр (мкСм/см). Эта единица часто используется в бытовых измерителях электропроводности растворов, изготовленных в Австралии и Новой Зеландии (чтобы не пугать потребителей всякими непонятными им микросименсами — а то ведь не купят!). Название CF происходит от англ. Conductivity Factor — коэффициент электропроводности.

миллионных долей, коэф. пересчета 700

Миллионные доли (ppm) при коэффициенте пересчета 700 — безразмерная единица измерения, описывающая небольшие количества вещества, например, массовая или мольная концентрация. В химии миллионные доли часто используются для описания относительного количества минералов, растворенных в воде. При работе с водными растворами 1 ppm соответствует 1 мг/л при условии, что плотность воды принимается равной 1,00 г/мл. Миллионные доли широко используются в измерителях общей минерализации (также называемых солемерами и кондуктомерами), которые по принципу работы являются измерителями удельной электропроводимости раствора. В этих приборах, изготовленных для австралийского рынка, результаты измерения удельной электропроводности раствора отображаются на дисплее в миллионных долях. Для преобразования используется формула

ppm₇₀₀ = 700 ∙σ, where σ is the conductivity in mS/cm.

Иногда измерители общей минерализации (TDS) отображают информацию в тысячных долях (ppt — от англ.

parts per thousand). Отметим, что ppt чаще означает миллиардную долю (англ. parts per trillion), однако в измерителях общей минерализации это тысячная часть. Для преобразования ppm в ppt нужно разделить величину в ppm на 1000 (1000 ppm = 1 ppt). Подробнее об этой единице — в статье об удельной электропроводности ниже.

миллионных долей, коэф. пересчета 500

Миллионные доли (ppm) при коэффициенте пересчета 500 — безразмерная единица измерения, описывающая небольшие количества вещества, например, массовая или мольная концентрация. В химии миллионные доли часто используются для описания относительного количества минералов, растворенных в воде. При работе с водными растворами 1 ppm соответствует 1 мг/л при условии, что плотность воды принимается равной 1,00 г/мл. Миллионные доли широко используются в измерителях общей минерализации (также называемых солемерами и кондуктомерами), которые по принципу работы являются измерителями удельной электропроводимости раствора. В этих приборах, изготовленных для американского рынка, результаты измерения удельной электропроводности раствора отображаются на дисплее в миллионных долях. Для преобразования используется формула

ppm₅₀₀ = 500 ∙σ, где σ удельная проводимость в мСм/см.

Иногда измерители общей минерализации (TDS) отображают информацию в тысячных долях (ppt — от англ. parts per thousand). Отметим, что ppt чаще означает миллиардную долю (англ. parts per trillion), однако в измерителях общей минерализации это тысячная часть. Для преобразования ppm в ppt нужно разделить величину в ppm на 1000 (1000 ppm = 1 ppt). Подробнее об этой единице — в статье об удельной электропроводности ниже.

миллионных долей, коэф. пересчета 640

Миллионные доли (ppm) при коэффициенте пересчета 640 — безразмерная единица измерения, описывающая небольшие количества вещества, например, массовая или мольная концентрация. В химии миллионные доли часто используются для описания относительного количества минералов, растворенных в воде. При работе с водными растворами 1 ppm соответствует 1 мг/л при условии, что плотность воды принимается равной 1,00 г/мл. Миллионные доли широко используются в измерителях общей минерализации (также называемых солемерами и кондуктомерами), которые по принципу работы являются измерителями удельной электропроводимости раствора. В этих приборах, изготовленных для европейского рынка, результаты измерения удельной электропроводности раствора отображаются на дисплее в миллионных долях. Для преобразования используется формула

ppm₆₄₀ = 640 ∙σ, где σ удельная проводимость в мСм/см.

Иногда измерители общей минерализации (TDS) отображают информацию в тысячных долях (ppt — от англ. parts per thousand). Отметим, что ppt чаще означает миллиардную долю (англ. parts per trillion), однако в измерителях общей минерализации это тысячная часть. Для преобразования ppm в ppt нужно разделить величину в ppm на 1000 (1000 ppm = 1 ppt). Подробнее об этой единице — в статье об удельной электропроводности ниже.

TDS, миллионных долей, коэф. пересчета 640

Общая минерализация в миллионных долях (ppm) при коэффициенте пересчета 640 — безразмерная единица измерения, описывающая небольшие количества вещества, например, массовая или мольная концентрация. В химии миллионные доли часто используются для описания относительного количества минералов, растворенных в воде. При работе с водными растворами 1 ppm соответствует 1 мг/л при условии, что плотность воды принимается равной 1,00 г/мл. Миллионные доли широко используются в измерителях общей минерализации (также называемых солемерами и кондуктомерами), которые по принципу работы являются измерителями удельной электропроводимости раствора. В этих приборах, изготовленных для европейского рынка, результаты измерения удельной электропроводности раствора отображаются на дисплее в миллионных долях. Для преобразования используется формула

ppm₆₄₀ = 640 ∙σ, где σ удельная проводимость в мСм/см.

Иногда измерители общей минерализации (TDS) отображают информацию в тысячных долях (ppt — от англ. parts per thousand). Отметим, что ppt чаще означает миллиардную долю (англ. parts per trillion), однако в измерителях общей минерализации это тысячная часть. Для преобразования ppm в ppt нужно разделить величину в ppm на 1000 (1000 ppm = 1 ppt). Подробнее об этой единице — в статье об удельной электропроводности ниже.

TDS, миллионных долей, коэф. пересчета 550

Общая минерализация в миллионных долях (ppm) при коэффициенте пересчета 550 — безразмерная единица измерения, описывающая небольшие количества вещества, например, массовая или мольная концентрация. В химии миллионные доли часто используются для описания относительного количества минералов, растворенных в воде. При работе с водными растворами 1 ppm соответствует 1 мг/л при условии, что плотность воды принимается равной 1,00 г/мл. Миллионные доли широко используются в измерителях общей минерализации (также называемых солемерами и кондуктомерами), которые по принципу работы являются измерителями удельной электропроводимости раствора. В этих приборах, изготовленных для европейского рынка, результаты измерения удельной электропроводности раствора отображаются на дисплее в миллионных долях. Для преобразования используется формула

ppm₆₄₀ = 550 ∙σ, где σ удельная проводимость в мСм/см.

Иногда измерители общей минерализации (TDS) отображают информацию в тысячных долях (ppt — от англ. parts per thousand). Отметим, что ppt чаще означает миллиардную долю (англ. parts per trillion), однако в измерителях общей минерализации это тысячная часть. Для преобразования ppm в ppt нужно разделить величину в ppm на 1000 (1000 ppm = 1 ppt). Подробнее об этой единице — в статье об удельной электропроводности ниже.

TDS, миллионных долей, коэф. пересчета 500

Общая минерализация в миллионных долях (ppm) при коэффициенте пересчета 500 — безразмерная единица измерения, описывающая небольшие количества вещества, например, массовая или мольная концентрация. В химии миллионные доли часто используются для описания относительного количества минералов, растворенных в воде. При работе с водными растворами 1 ppm соответствует 1 мг/л при условии, что плотность воды принимается равной 1,00 г/мл. Миллионные доли широко используются в измерителях общей минерализации (также называемых солемерами и кондуктомерами), которые по принципу работы являются измерителями удельной электропроводимости раствора. В этих приборах, изготовленных для американского рынка, результаты измерения удельной электропроводности раствора отображаются на дисплее в миллионных долях. Для преобразования используется формула

ppm₅₀₀ = 500 ∙σ, где σ удельная проводимость в мСм/см.

Иногда измерители общей минерализации (TDS) отображают информацию в тысячных долях (ppt — от англ. parts per thousand). Отметим, что ppt чаще означает миллиардную долю (англ. parts per trillion), однако в измерителях общей минерализации это тысячная часть. Для преобразования ppm в ppt нужно разделить величину в ppm на 1000 (1000 ppm = 1 ppt). Подробнее об этой единице — в статье об удельной электропроводности ниже.

TDS, миллионных долей, коэф. пересчета 700

Общая минерализация в миллионных долях (ppm) при коэффициенте пересчета 700 — безразмерная единица измерения, описывающая небольшие количества вещества, например, массовая или мольная концентрация. В химии миллионные доли часто используются для описания относительного количества минералов, растворенных в воде. При работе с водными растворами 1 ppm соответствует 1 мг/л при условии, что плотность воды принимается равной 1,00 г/мл. Миллионные доли широко используются в измерителях общей минерализации (также называемых солемерами и кондуктомерами), которые по принципу работы являются измерителями удельной электропроводимости раствора. В этих приборах, изготовленных для американского рынка, результаты измерения удельной электропроводности раствора отображаются на дисплее в миллионных долях. Для преобразования используется формула

ppm₇₀₀ = 700 ∙σ, где σ удельная проводимость в мСм/см.

Иногда измерители общей минерализации (TDS) отображают информацию в тысячных долях (ppt — от англ. parts per thousand). Отметим, что ppt чаще означает миллиардную долю (англ. parts per trillion), однако в измерителях общей минерализации это тысячная часть. Для преобразования ppm в ppt нужно разделить величину в ppm на 1000 (1000 ppm = 1 ppt). Подробнее об этой единице — в статье об удельной электропроводности ниже.

Преобразовать единицы с помощью конвертера «Конвертер удельной электрической проводимости»

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

Определение EC, TDS и концентрации воды

Что такое проводимость воды?

Содержание:
1 Что такое проводимость воды?
2 единицы электропроводности
3 Как измерить соленость и TDS
4 Как преобразовать проводимость в концентрацию
5 Проводимость при очистке воды

Электропроводность (EC), или удельная проводимость, указывает на то, насколько хорошо среда проводит электричество. Мы знаем, что вода проводит электричество, поэтому не купаемся во время грозы и не пользуемся феном в ванной. Однако вода сама по себе не является хорошим проводником электричества. Чтобы вода проводила электричество, в ней должны присутствовать ионы. Электропроводность воды часто измеряется в промышленных и экологических приложениях как простой и недорогой способ определения количества присутствующих ионов.

Единицы электропроводности
Сегодня существует несколько различных единиц измерения электропроводности. Измерения проводимости часто конвертируются в единицы TDS, единицы солености или концентрации. Вот некоторые из этих распространенных единиц измерения:

Единицы измерения    Описание
Mhos на метр (mho/m)    Старая единица измерения, эквивалентн S/m; так же ром
Электропроводность (EC)    Используется в кондуктометрах США.
Коэффициент проводимости (CF)    Используется в кондуктометрах Австралии.
Частей на миллион (ppm)    Единица измерения TDS
Миллиграммы на литр (мг/л)    Единица измерения TDS
Частей на тысячу (ppt)    Единица измерения солености

Как измерить соленость и TDS
Используемые вами единицы измерения электропроводности будут зависеть от вашего местоположения и условных обозначений вашего приложения. В каждой отрасли есть предпочтительная единица проводимости. Обратите внимание, что TDS (выраженный в мг/л или ppm) на самом деле относится к количеству присутствующих ионов, а не к электропроводности. Однако, как упоминалось ранее, электропроводность часто используется для измерения количества присутствующих ионов. Измерители TDS измеряют электрическую проводимость и преобразуют значение в показания в мг/л или ppm. Электропроводность также является косвенным способом измерения солености. При измерении солености единицы обычно выражаются в ppt. Некоторые приборы для измерения электропроводности предварительно сконфигурированы с возможностью измерения солености, если это необходимо.

Обратите внимание, что измерения проводимости зависят от температуры и присутствующих ионных частиц.

Как преобразовать проводимость в концентрацию
Преобразование между проводимостью и TDS или соленостью зависит от химического состава образца. Измерения TDS обычно используются для мониторинга окружающей среды, где большинство растворенных твердых веществ являются ионными. Разные ионы производят разные значения электропроводности. Поскольку измерители TDS полагаются на один коэффициент пересчета для разных ионных частиц, измеренные значения TDS почти всегда будут немного отличаться от истинных значений TDS. Чтобы определить концентрацию по проводимости, необходимо знать ионный состав раствора.

  • 1 S/m = s3 * A2 / кг * м3 где s — секунда, A — ампер, кг — килограмм, м — метр
  • 1 mho/m = 1 rom = 1 S/m
  • 1 EC = 1 µS/cm = 1 x 10-6 S/m
  • 1 CF = 10 EC = 10 µS/cm = 1 x 10-5 S/m
  • ppm500 = 500 x (проводимость в mS/cm) (США)
  • ppm640 = 640 x (проводимость в mS/cm) (Европа)
  • ppm700 = 700 x (проводимость в mS/cm) (Австралия)
  • 1 mg/L = 1 ppm (при условии, что плотность воды составляет 1.00 g/mL)

Электропроводность при очистке воды
Разные применения требуют разного уровня чистоты воды. Например, электропроводность питьевой воды обычно составляет менее 1 mS/cm. Между тем, полупроводниковая и фармацевтическая промышленность требует исключительно чистой воды с еще более низким значением электропроводности, чем питьевая вода. Электропроводность чистой воды, используемой в таких приложениях, обычно составляет менее 1 µS/cm.

В таблице ниже приведены значения проводимости для некоторых распространенных растворов. Вы можете узнать больше о том, как измеряется проводимость для одного такого раствора, воды обратного осмоса (RO), в нашем блоге.

Тип воды    Типичное значение проводимости
Сверхчистая вода    0.05 µS/cm
Деионизированная (DI) вода    0.05-1 μS/cm
Обратный осмос (RO) вода    0.05-200 µS/cm
Питьевая вода    200-800 µS/cm
Пресная вода    0-1 mS/cm
Солоноватая вода    1-46 mS/cm
Морская вода    46-72 mS/cm
Рассол    72+ mS/cm

Электропроводность можно измерить с помощью двухэлектродных, четырехэлектродных или тороидальных (индуктивных) датчиков проводимости. Эти измерения электропроводности можно преобразовать в TDS, соленость и концентрацию.

Проводимость электрическая, единица измерения — Энциклопедия по машиностроению XXL

Проводимость электрическая, единица измерения 52 Провода обмотки, диаметры 682 Прогрессии 436  [c.778]

В однородных изотропных проводниках плотность электрического тока j в данной точке связана с напряжённостью электрич. поля в той же точке Ома законом j= sE, постоянный коэф. пропорциональности а наз. Э. или уд. Э., или проводимостью. Единицей измерения Э. в СИ служит Ом -м в физике чаще используется Ом см в системе СГСЭ и в Гаусса системе единиц Э. имеет размерность, обратную времени, и единицей Э. является с (1 Ом м =9 10 с» ).  [c.589]


Удельная электрическая проводимость — величина, обратная удельному электрическому сопротивлению. Единица измерения удельной электрической проводимости сименс на метр (сим/м).  [c.117]

Если единица измерения заряда е — кулон, концентрация электронов п 1м и подвижность Ь м в сек, то удельная электрическая проводимость у будет в um M Эти формулы приме-  [c. 38]

Переносный кондуктометр имеет термометр и устройство для ввода ручной температурной коррекции в диапазоне температур 15-50 °С. Измерение по шкале кондуктометра может выполняться как в единицах электрической проводимости, так и в единицах сопротивления для случая работы с любым другим датчиком. Переносный кондуктометр имеет малую массу и небольшие габариты, прибор питается от батареи (для работы в цехах) и от стационарной сети переменного тока 220 В (для работы в лаборатории).  [c.84]

Удельная объемная проводимость — величина, обратная удельному объемному сопротивлению. В соответствии с ГОСТ 19880-74 удельную объемную проводимость определяют как величину, равную отношению модуля плотности тока проводимости к модулю напряженности электрического поля, скалярную для изотропного вещества, тензорную для анизотропного вещества. Обозначается эта величина о, единица ее измерения См/м.  [c.160]

Вторичные электрические приборы используются для измерения выходных сигналов ТС, ТЭП и радиационных пирометров, а также унифицированных сигналов постоянного тока (О—5 О—20 4—20 мА О—10 В) и взаимной индуктивности (О— 10 10—О—10 мГн). Результат измерения может быть представлен в аналоговой или цифровой форме, причем на шкалы приборов наносятся единицы измеряемой величины (расхода, уровня, давления, электрической проводимости и др.). Приборы могут иметь дополнительные устройства, расширяющие их функциональные возможности (регистрацию на бумажной ленте, сигнализацию предельных значений), а также встроенные функциональные блоки и т.п. Аналоговые приборы могут иметь прямые вертикальные или горизонтальные шкалы различной длины (запись на бумаге в прямоугольных координатах) или дуговые шкалы (запись на бумажном диске в полярных координатах).  [c.341]

Электрическое сопротивление — это сопротивление, которое встречает ток при прохождении по цепи. Единицей сопротивления является ом (ом). Величина сопротивления проводника зависит от его длины, площади поперечного сечения, материала проводника и температуры. Различные проводниковые материалы обладают различными значениями удельного сопротивления. Удельное сопротивление (р) есть сопротивление одного метра проводника, выполненного из данного металла или сплава при поперечном сечении в 1 мм , измеренное при температуре 293,15° К (20° С). Величина, обратная удельному сопротивлению называется удельной проводимостью (7).  [c.66]


Электрическая проводимость — величина, обратная электрическому сопротивлению. Единица измерения электрической проводимости сименс (сим). Ирнменеиие. ио и в качестве единиц измерения элек-трическо проводимости нежелательно.  [c.116]

Из формулы (16.13 ) видно большое влияние длины тягового участка /, поскольку он входит в выражение в третьей степени. При выборе расстояний между тяговыми подстанциями нужно также учитывать, что допускаемые по нормали VDE0115 предельные значения напряжений на рельсах наземных железнодорожных путей распространяются на всю железнодорожную сеть, поскольку пути в туннеле и наземные пути образуют общую рельсовую сеть со сквозным электрическим соединением. При определенном профиле рельсов с известной величиной их сопротивления на единицу длины на величину падения напряжения в туннеле может повлиять также качество изоляции рельсов и сквозного соединения всех секций туннеля (значения и / j-должны быть низкими). Согласно измерениям в новых и хорошо дренируемых туннельных сооружениях (со стоком воды), при укладке ходовых рельсов на обычном щебеночном основании может быть достигнута проводимость (утечка с ходовых рельсов на несущую конструкцию туннеля) в расчете на единицу длины G j.[c.327]

В РТК НК использован вихретоковый структуроскоп ВС-10П (ВС-ИП), который через измерение злектромагнитных характеристик материала (начальная магнитная проницаемость, удельная электрическая проводимость) производит разбраковку как по нижней, так и по верхней границе допуска на твердость и на химический состав углеродистой стали поршневых пальцев. Разрешающая способность по углероду составляет 0,2%, чувствительность по твердости — 5 единиц HR . Несмотря на высокие технические характеристики структуроскопа ВС-ЮП, широкое его использование в промышленности, в частности для контроля твердости поршневых пальцев на заводах автотракторной промышленности, сдерживанось из-за нестабильности показаний прибора, связанной с недостаточной точностью установки контролируемой детали относительно оси проходного вихретокового преобразователя и краев магнитопровода измерительной катушки в производственных условиях. Необходимо было также обеспечить минимально допустимое время выдержки поршневого пальца в датчике в процессе контроля при максимальной производительности.  [c.115]

Приборы, измеряющие электрическую проводимость растворов, разделяют на кондуктометры, концентратомеры и солемеры. Первые градуируют в единицах удельной электрической проводимости х См/м, мкСм/см, мСм/см. Концентратомеры предназначены для измерения проводимости растворов определенных веществ, их градуируют в единицах концентрации (процентах). Солемеры градуируют в единицах условного соле содержания по Na l мг/л, г/кг  [c.372]


ГОСТ 26423-85 Почвы. Методы определения удельной электрической проводимости, pH и плотного остатка водной вытяжки

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПОЧВЫ

Методы определения удельной электрической проводимости,
рН и плотного остатка водной вытяжки

ГОСТ 26423-85

Москва 1985

РАЗРАБОТАН Министерством сельского хозяйства СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ: Л. М. Державин, С.Г. Самохвалов, Н.В. Соколова, В.Г. Прижукова, А.А. Шаймухаметова, А.Л. Еринов, Л.Е. Лучкина, В.Л. Конкина, Н.Г. Панкова, Н.В. Василевская, А.П. Плешкова, Т.А. Яковлева, Т.С. Груздева, Н.А. Чеботарева, Л.И. Молканова, О.В. Соболева, Г.К. Кондратьева

ВНЕСЕНЫ Министерством сельского хозяйства СССР

Зам. Министра Н.Ф. Татарчук

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 8 февраля 1985 г. № 283.

Содержание

1. МЕТОД ОТБОРА ПРОБ

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

4.1. Приготовление водной вытяжки из почвы

4.2. Определение электрической проводимости

4.3. Измерение рН

4.4. Фильтрование суспензий

4. 5. Определение плотного остатка вытяжки

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПОЧВЫ

Методы определения удельной электрической
проводимости, рН и плотного остатка водной
вытяжки

ГОСТ
26423-85

Soils. Methods for determination of specific electric
conductivity, pH and solid residue of water extract

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 8 февраля 1985 г. № 283 срок действия установлен

c 01.01.86
до 01.01.96

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает методы определения удельной электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки из засоленных почв с целью оценки общей концентрации солей при проведении почвенного, агрохимического и мелиоративного обследования угодий, контроля за состоянием солевого режима почв, а также при других исследовательских и изыскательских работах.

Суммарная относительная погрешность составляет:

7,5 % — при определении удельной электрической проводимости до 0,3 мСм/ c м; 5 % — св. 0,3 мСм/см;

20 % — при массовой доле плотного остатка св. 0,1 до 0,3 %; 7,5 % — св. 0,3 % до 1 %; 5 % — св. 1 %.

При измерении рН суммарная погрешность метода составляет 0,1 единицы рН.

Сущность метода заключается в извлечении водорастворимых солей из почвы дистиллированной водой при отношении почвы к воде 1:5 и определении удельной электрической проводимости водной вытяжки с помощью кондуктометра и рН с помощью рН-метра. При отсутствии кондуктометра определяют плотный остаток вытяжки.

1.1. Пробы почвы доводят до воздушно-сухого состояния, измельчают, пропускают через сито с круглыми отверстиями диаметром 1-2 мм и хранят в коробках или пакетах.

Пробу на анализ из коробки отбирают шпателем или ложкой, предварительно перемешав почву на всю глубину коробки. Из пакетов почву высыпают на ровную поверхность, тщательно перемешивают и распределяют слоем толщиной не более 1 см. Пробу на анализ отбирают не менее чем из пяти мест. Масса пробы — 30 г.

2.1. Для проведения анализа применяют:

кондуктометр с диапазоном измерений 0,01 — 100 мСм/см и погрешностью измерений не более 5 %;

весы лабораторные 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г и 4-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 500 г по ГОСТ 24104-80;

взбалтыватель с возвратно-поступательным движением с частотой колебаний 75 мин-1 или ротатор с оборотом на 360°, или пропеллерную мешалку с частотой вращения лопастей 700 мин-1 для перемешивания почвы с водой;

весы квадрантные с устройством пропорционального дозирования ВКПД-40 г с погрешностью взвешивания не более 2 %;

рН-метр или иономер с погрешностью измерений не более 0,05 рН;

электрод стеклянный для определения активности ионов водорода;

электрод сравнения хлорсеребряный насыщенный образцовый 2-го разряда по ГОСТ 17792-72 или аналогичный;

дозаторы с погрешностью дозирования не более 2 % или цилиндры 2-го класса точности по ГОСТ 1770-74;

кассеты десятипозиционные с емкостями вместимостью 200 см3 или колбы конические вместимостью 250 см3 по ГОСТ 25336-82;

установки фильтровальные десятипозиционные или воронки стеклянные по ГОСТ 25336-82;

посуду мерную лабораторную стеклянную по ГОСТ 1770-74;

пипетки 2-го класса точности по ГОСТ 20292-74;

стаканы химические вместимостью 50 см3 по ГОСТ 25336-82;

чашки фарфоровые диаметром 7 см;

термометр лабораторный с диапазоном измерений 15-30°С и ценой делений 1º;

термостат с автоматической регулировкой, обеспечивающий температуру нагревания 105°С;

баню водяную;

бумагу фильтровальную по ГОСТ 12026-76;

калий хлористый по ГОСТ 4234-77, х. ч.;

стандарт-титры для приготовления образцовых буферных растворов 2-го разряда по ГОСТ 8.135-74;

воду дистиллированную по ГОСТ 6709-72 с удельной электрической проводимостью не более 5·10-6 мСм/см.

3.1. Приготовление раствора хлористого калия концентрации с ( KCl ) = 0,01 моль/дм3 (0,01 н.)

0,746 г хлористого калия, прокаленного до постоянной массы при температуре 500 °С, взвешивают с погрешностью не более 0,001 г, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и растворяют в дистиллированной воде, доводя объем до метки. Приготовленный раствор тщательно перемешивают.

3.2. Определение константы кондуктометр и ческой ячейки (датчика)

Датчик кондуктометра погружают в раствор хлористого калия концентрации 0,01 моль/дм3 и определяют электрическую проводимость.

Константу датчика ( X ), см-1, вычисляют по формуле:

,

где 1,411 - удельная электрическая проводимость раствора хлористого калия концентрации 0,01 моль/дм3 при 25 °С, мСм/см;

а — измеренная электрическая проводимость раствора хлористого калия концентрации 0,01 моль/дм3, мСм;

k — коэффициент поправки для приведения электрической проводимости, измеренной при данной температуре, к 25 °С.

Если прибор имеет температурный компенсатор, k = 1. При отсутствии температурного компенсатора определяют температуру раствора хлористого калия с помощью лабораторного термометра и находят значение коэффициента по таблице:

Таблица

°С

k

°С

k

15

1,254

23

1,044

16

1,224

24

1,021

17

1,196

25

1,000

18

1,168

26

0,979

19

1,142

27

0,960

20

1,118

28

0,941

21

1,092

29

0,923

22

1,067

30

0,906

4.

1. Приготовление водной вытяжки из почвы

Пробы почвы массой 30 г, взвешенные с погрешностью не более 0,1 г, помещают в емкости, установленные в десятипозиционные кассеты или в конические колбы. К пробам приливают дозатором или цилиндром по 150 см3 дистиллированной воды. Почву с водой перемешивают в течение 3 мин на взбалтывателе, ротаторе или с помощью пропеллерной мешалки и оставляют на 5 мин для отстаивания.

При использовании весов пропорционального дозирования экстрагента допускается отбор пробы массой 25-30 г.

Допускается пропорциональное изменение массы пробы почвы и объема дистиллированной воды при сохранении отношения между ними 1:5 и при погрешности дозирования не более 2 %.

4.2. Определение электрической проводимости

После 5-минутного отстаивания в суспензию погружают датчик кондуктометра и определяют электрическую проводимость. После каждого определения датчик тщательно промывают дистиллированной водой.

Если прибор не имеет автоматического температурного компенсатора, определяют температуру анализируемых вытяжек или дистиллированной воды, находящейся в тех же условиях. При отсутствии кондуктометра определяют плотный остаток вытяжки.

4.3. Измерение рН

Часть почвенной суспензии, полученной по п. 4.1, объемом 15-20 см3 сливают в химический стакан вместимостью 50 см3 и используют для измерения рН.

Настройку рН-метра проводят по трем буферным растворам с рН 4,01, 6,80 и 9,18, приготовленным из стандарт-титров. Показания прибора считывают не ранее чем через 1,5 мин после погружения электродов в измеряемую среду, после прекращения дрейфа измерительного прибора. Во время работы настройку прибора периодически проверяют по буферному раствору с рН 6,86.

4.4. Фильтрование суспензий

В воронки помещают двойные складчатые фильтры. Край фильтра должен быть расположен на 0,5-1 см ниже края воронки. В начале фильтрования необходимо перенести на фильтр возможно большее количество почвы. Струю суспензии направляют на боковую стенку воронки, чтобы не порвать фильтр. Первую порцию фильтрата объемом до 10 см3 отбрасывают и только затем начинают собирать фильтрат в чистый сухой приемник. Мутные фильтраты перефильтровывают.

Если почва имеет щелочную реакцию и содержит мало растворимых солей, для ускорения фильтрования и получения прозрачного фильтрата используют целлюлозную массу. Для ее приготовления фильтровальную бумагу измельчают, помещают в термостойкий стеклянный или фарфоровый стакан и наливают дистиллированную воду в таком объеме, чтобы бумагу можно было перемешивать стеклянной палочкой. Стакан с размокшей бумагой кипятят при постоянном помешивании до получения однородной массы. Горячей целлюлозной массой запаривают двойные фильтры, вложенные в воронки. После того как стечет вода, фильтры высушивают в термостате при температуре 50°С или на воздухе и используют для фильтрования.

По окончании фильтрования фильтраты тщательно перемешивают круговыми движениями и используют для определения катионно-анионного состава водной вытяжки. Анализ начинают с определения ионов карбоната и бикарбоната.

4.5. Определение плотного остатка вытяжки

Отбирают дозатором или пипеткой 25 см3 фильтрата, помещают в высушенную и взвешенную с погрешностью не более 0,001 г фарфоровую чашку и ставят на водяную баню для выпаривания фильтрата. По окончании выпаривания чашку помещают в термостат, выдерживают в нем в течение 3 ч при температуре 105 °С, охлаждают в эксикаторе и взвешивают с погрешностью не более 0,001 г.

5.1. За результат анализа принимают значение единичного определения.

Удельную электрическую проводимость анализируемой вытяжки ( X ), мСм/см, вычисляют по формуле:

,

где а - измеренная электрическая проводимость вытяжки, мСм;

С — константа кондуктометрической ячейки (датчика), см-1;

k — коэффициент температурной поправки для приведения электрической проводимости, измеренной при данной температуре, к 25 °С, найденный по таблице.

Массовую долю плотного остатка водной вытяжки в анализируемой почве ( X 1 ) в процентах вычисляют по формуле:

где m — масса чашки с остатком, г;

m 1 — масса пустой чашки, г;

500 — коэффициент пересчета в проценты;

25 — объем пробы вытяжки, см3.

5.2. Допускаемые относительные отклонения при доверительной вероятности Р = 0,95 от среднего арифметического результатов повторных анализов при выборочном статистическом контроле составляют:

11 % — при определении удельной электрической проводимости до 0,3 мСм/см; 7 % - св. 0,3 мСм/см;

30 % — при массовой доле плотного остатка св. 0,1 до 0,3 %; 10 % — св. 0,3 до 1,0 %; 7 % — св. 1,0 %;

0,2 единицы рН — при измерении рН.

5.3. При полном анализе катионно-анионного состава водной вытяжки точность результатов оценивают по близости сумм количеств эквивалентов катионов и анионов, а также по воспроизводимости суммы катионов, суммы анионов и общей суммы ионов при повторных анализах.

Допускаемые отклонения ( X ), ммоль в 100 г почвы, при доверительной вероятности Р = 0,95 от среднего арифметического суммы катионов, суммы анионов или общей суммы ионов в почве при повторных анализах, а также допускаемую разность сумм катионов и анионов вычисляют по формуле:

где ε i — допускаемое отклонение от среднего арифметического при повторных анализах для i -го иона, ммоль в 100 г почвы.

Если допускаемое отклонение нормировано в относительных процентах, его абсолютное значение (ε i ) вычисляют по формуле:

где а i — количество вещества эквивалента i -го иона в почве, ммоль в 100 г;

Vi — допускаемое отклонение при определении i -го иона в соответствии с методом его определения, %;

100 — коэффициент пересчета процентов в сотые доли.

5.4. Количественное соотношение между значением удельной электрической проводимости и содержанием водорастворимых солей в почве устанавливают для различных типов засоления по результатам анализа водной вытяжки не менее 20 почвенных проб данного типа засоления.

Электропроводимость

Электрическая проводимость (электропроводность, проводимость) — способность тела проводить электрический ток, а также физическая величина, характеризующая эту способность и обратная электрическому сопротивлению. В СИ единицей измерения электрической проводимости является сименс (называемая также в некоторых странах Мо).

Материал ρ [Ω·m] при 20 °C σ [S/m] при 20 °C Температурный коэффициент [K−1]
Серебро 1.59×10-8 6. 30×107 0.0038
Медь 1.68×10-8 5.96×107 0.0039
Отожженная медь 1.72×10-8 5.80×107
Золото 2.44×10-8 4.10×107 0.0034
Алюминий 2.82×10-8 3.50×107 0.0039
Кальций 3.36×10-8 2.98×107 0.0041
Вольфрам 5.60×10-8 1.79×107 0.0045
Цинк 5.90×10-8 1.69×107 0.0037
Никель 6.99×10-8 1.43×107 0.006
Литий 9.28×10-8 1.08×107 0.006
Железо 1.00×10-7 1.00×107 0. 005
Платина 1.06×10-7 9.43×106 0.00392
Олово 1.09×10-7 9.17×106 0.0045
Свинец 2.20×10-7 4.55×106 0.0039
Титан 4.20×10-7 2.38×106
Манганин 4.82×10-7 2.07×106 0.000002
Констант 4.90×10-7 2.04×106 0.000008
Нержавеющая сталь 6.897×10-7 1.45×106
Меркурий 9.80×10-7 1.02×106 0.0009
Нихром 1.10×10-6 9.09×105 0.0004
Графит 2.5×10-6 — 5×10-6 2×105 — 3×105 -0. 0005
Алмаз 1×1012 ~10-13
Германий 4.6×10-1 2.17 -0.048
Кремний 6.4×102 1.56×10-3 -0.075
Стекло 1011 — 1014 10-11 — 10-15
Кварц (плавленный) 7.5×1017 1.3×10-18
Твердая резина 1013 10-14

Проводящие металлы. Удельная электрическая проводимость

Длина и расстояние Масса Меры объема сыпучих продуктов и продуктов питания Площадь Объем и единицы измерения в кулинарных рецептах Температура Давление, механическое напряжение, модуль Юнга Энергия и работа Мощность Сила Время Линейная скорость Плоский угол Тепловая эффективность и топливная экономичность Числа Единицы измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Угловая скорость и частота вращения Ускорение Угловое ускорение Плотность Удельный объем Момент инерции Момент силы Вращающий момент Удельная теплота сгорания (по массе) Плотность энергии и удельная теплота сгорания топлива (по объему) Разность температур Коэффициент теплового расширения Термическое сопротивление Удельная теплопроводность Удельная теплоёмкость Энергетическая экспозиция, мощность теплового излучения Плотность теплового потока Коэффициент теплоотдачи Объёмный расход Массовый расход Молярный расход Плотность потока массы Молярная концентрация Массовая концентрация в растворе Динамическая (абсолютная) вязкость Кинематическая вязкость Поверхностное натяжение Паропроницаемость Паропроницаемость, скорость переноса пара Уровень звука Чувствительность микрофонов Уровень звукового давления (SPL) Яркость Сила света Освещённость Разрешение в компьютерной графике Частота и длина волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Электрический заряд Линейная плотность заряда Поверхностная плотность заряда Объемная плотность заряда Электрический ток Линейная плотность тока Поверхностная плотность тока Напряжённость электрического поля Электростатический потенциал и напряжение Электрическое сопротивление Удельное электрическое сопротивление Электрическая проводимость Удельная электрическая проводимость Электрическая емкость Индуктивность Американский калибр проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Магнитодвижущая сила Напряженность магнитного поля Магнитный поток Магнитная индукция Мощность поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Радиоактивный распад Радиация. Экспозиционная доза Радиация. Поглощённая доза Десятичные приставки Передача данных Типографика и обработка изображений Единицы измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Электрические поля регистрируются с использованием системы электрически чувствительных органов в коже. Каждый флакон содержит трубку, заполненную желатиновым веществом, которое контактирует с внешней средой через поры в коже животных. Внутренний конец трубки заканчивается в подвале, где размещаются клетки, которые несут электрические сигналы в нервную систему рыбы. До сих пор ученые не могли объяснить, как слабый электрический сигнал проходит через трубу снаружи в подвал.

Однако теперь физики и биофизика из Калифорнийского университета в Санта-Крус пришли вместе с другими коллегами, что желе является исключительно хорошим протонным проводником, что также объясняется передачей электрических сигналов. Команда попыталась проверить образцы акулы и редиса. Ученые из Розола помещают между двумя палладиевыми электродами, способными поглощать и излучать большое количество протонов. Напряжение, прикладываемое к электродам, заставляет протоны от положительного электрода поступать в желе и двигаться к отрицательному электроду.

Исходная величина

Преобразованная величина

сименс на метр пикосименс на метр мо на метр мо на сантиметр абмо на метр абмо на сантиметр статмо на метр статмо на сантиметр сименс на сантиметр миллисименс на метр миллисименс на сантиметр микросименс на метр микросименс на сантиметр условная единица электропроводности условный коэффициент электропроводности миллионных долей, коэф. пересчета 700 миллионных долей, коэф. пересчета 500 миллионных долей, коэф. пересчета 640 TDS, миллионных долей, коэф. пересчета 640 TDS, миллионных долей, коэф. пересчета 550 TDS, миллионных долей, коэф. пересчета 500 TDS, миллионных долей, коэф. пересчета 700

Протонный ток легко измеряется, потому что он такой же, как электрический ток, протекающий через приложенное напряжение. Хотя измерения показали, что желе является хорошим протонным проводником, он не обеспечивает точное значение проводимости. Протоны должны преодолевать контактное сопротивление, когда они входят и выходят из палладиевых электродов, а измерение проводимости влияет на них. Это было обойдено тем фактом, что измерение проводилось также на двух золотых электродах, помещенных в желе между палладиевыми электродами.

Измерение напряжения между золотыми электродами и током между палладиевыми электродами позволило вычислить точное значение проводимости. Ученые убеждены, что высокая протонная проводимость этого биологического материала связана с наличием цепной молекулы, называемой кератансульфатом. Это кислота, которая означает, что каждая молекула кератинового сульфата может обеспечить протон для повышения проводимости. Эти протоны затем могут перемещаться вдоль цепочек молекул воды, которые образуются вокруг кератансульфата.

Введение и определения

Удельная электрическая проводимость (или удельная электропроводность) является мерой способности вещества проводить электрический ток или перемещать электрические заряды в нем. Это отношение плотности тока к напряженности электрического поля. Если рассмотреть куб из проводящего материала со стороной 1 метр, то удельная проводимость будет равна электрической проводимости, измеренной между двумя противоположными сторонами этого куба.

Эксперты считают это открытие очень захватывающим и стимулирующим. Полученные данные должны вдохновлять на дальнейшие исследования функций электрической чувствительности не только ампулы Лоренцини, но и в целом различных органов. Такие данные обычно недоступны. Не только это открытие должно привести к разработке новых типов датчиков разных типов.

Вещества с одинаковой температурой кажутся по-разному теплыми. Если мы коснемся дерева и металла при той же температуре, металл будет выглядеть холодным, потому что это делает наше тепло более теплым и теплым, потому что наша поверхность нагревается нашей рукой.

Удельная проводимость связана с проводимостью следующей формулой:

G = σ(A/l)

где G — электрическая проводимость, σ — удельная электрическая проводимость, А — поперечное сечение проводника, перпендикулярное направлению электрического тока и l — длина проводника. Эту формулу можно использовать с любым проводником в форме цилиндра или призмы. Отметим, что эту формулу можно использовать и для прямоугольного параллелепипеда, потому что он является частным случаем призмы, основанием которой является прямоугольник. Напомним, что удельная электрическая проводимость — величина, обратная удельному электрическому сопротивлению.

Теплопроводность — это способность материала нагреваться. Фактически это скорость, с которой тепло распространяется от одной нагретой части ткани к другой, холоднее. Теплопроводность каждого вещества определяется коэффициентом теплопроводности. В зависимости от значения коэффициента теплопроводности мы различаем хорошие и плохие теплопроводности.

Все металлы обладают лучшей теплопроводностью. Лучшее тепловыделение приводит к чистым металлам, чем загрязненные металлом или сплавы. Металл, который является лучшим электрическим проводником, также является лучшим проводником тепла. Соотношение между коэффициентом теплопроводности и коэффициентом проводимости выражается в законе Лоренца-Лоренца. Тепловая и электропроводность металлов опосредованы свободными электронами. Хорошая теплопроводность металлов используется в технике, металлических радиаторах, стенках парового котла, охлаждающих телах и т.д. другими твердыми веществами являются плохие теплопроводники, за исключением твердых веществ.

Людям, далеким от физики и техники, бывает сложно понять разницу между проводимостью проводника и удельной проводимостью вещества. Между тем, конечно, это разные физические величины. Проводимость — это свойство данного проводника или устройства (например, резистора или гальванической ванны), в то время как удельная проводимость — это неотъемлемое свойство материала, из которого изготовлены этот проводник или устройство. Например, удельная проводимость меди всегда одинаковая, независимо от того как изменяется форма и размеры предмета из меди. В то же время, проводимость медного провода зависит от его длины, диаметра, массы, формы и некоторых других факторов. Конечно, похожие объекты из материалов с более высокой удельной проводимостью имеют более высокую проводимость (хотя и не всегда).

Опыт практики: очень плохие теплопроводники — это газы и жидкости, особенно вода. При нагревании воды в верхней части трубки мы можем довести ее до кипения, а на дне осталось холодно. Наименьшие коэффициенты теплопроводности имеют газы. Следовательно, также рыхлые пористые вещества, внутри которых находится воздух, являются плохими тепловыми проводниками. Проводимость таких веществ зависит от влажности, так что теплопроводность влажных веществ значительно больше. Вещества, которые являются плохими проводниками тепла, используются для теплоизоляции.


В Международной системе единиц (СИ) единицей удельной электрической проводимости является сименс на метр (См/м) . Входящая в нее единица проводимости названа в честь немецкого ученого, изобретателя, предпринимателя Вернера фон Сименса (1816–1892 гг.). Основанная им в 1847 г. компания Siemens AG (Сименс) является одной из самых больших компаний, выпускающих электротехническое, электронное, энергетическое, транспортное и медицинское оборудование.

Лучшим тепловым изолятором является вакуум. Теплокровные животные нагревают свое тело, чтобы изолировать свое тело, чтобы поддерживать его температуру с минимальной энергией. Хладнокровные животные, с другой стороны, исцеляют свои тела внешними источниками. Тепловая изоляция может помешать им. Утка или китообразные используют свой подкожный жир для теплоизоляции.

Интеллектуальные материалы для нового века. Общим знаменателем этой Нобелевской премии является работа трех ученых, ведущих к открытию и разработке нового класса веществ — проводящих полимеров. Проводящие полимеры сочетают электрическое поведение, типичное для полупроводников с свойствами материала, которые облегчают его обработку. Они могут изменять свою структуру, а потому — в зависимости от реакции на окружающую среду — их физические свойства. Вот почему они называются интеллектуальными материалами. «Умный» атрибут преувеличен, но поведение электропроводящих материалов делает его полезным.


Диапазон удельных электрических проводимостей очень широк: от материалов, обладающих высоким удельным сопротивлением, таких как стекло (которое, между прочим, хорошо проводит электрический ток, если его нагреть докрасна) или полиметилметакрилат (органическое стекло) до очень хороших проводников, таких как серебро, медь или золото. Удельная электрическая проводимость определяется количеством зарядов (электронов и ионов), скоростью их движения и количеством энергии, которое они могут переносить. Средними значениями удельной проводимости обладают водные растворы различных веществ, которые используются, например, в гальванических ваннах. Другим примером электролитов со средними значениями удельной проводимости является внутренняя среда организма (кровь, плазма, лимфа и другие жидкости).

Полимеры обычно известны как изоляторы. Они обладают хорошими механическими свойствами и легко обрабатываются. Они используются в качестве изолирующих электрических проводников, тепловых изоляторов или звукопоглощающих слоев. Их преимуществом является также их низкая плотность, и поэтому они все чаще используются в отраслях, где желателен малый вес материала, например, в авиационной технике или в производстве упаковочных материалов. Для многих применений функциональные свойства полимеров могут быть улучшены путем получения композитов, то есть полимеров, содержащих различные наполнители.

Проводимость металлов, полупроводников и диэлектриков подробно обсуждается в следующих статьях Конвертера физических величин сайт: , и Электрическая проводимость . В этой статье мы обсудим подробнее удельную проводимость электролитов, а также методы и простое оборудование для ее измерения.

Удельная электрическая проводимость электролитов и ее измерение


Так, например, сделаны фоточувствительные слои для ксерографий и лазерных принтеров, пьезоэлектрических и пироэлектрических детекторов или фотокопировальных аппаратов. В композитах, содержащих углеродную сажу или порошковый графит, электропроводность была значительно увеличена. Такие материалы подходят, например, для производства легких нефтяных канистр — проводящий композит обеспечивает электростатический заряд, поэтому нет риска воспламенения летучих паров.

В дополнение к проводящим композитам существуют также конъюгированные полимеры, которые могут проявлять свою высокую электропроводность. Это позволяет регулярно вращать одинарные и двойные связи в молекулярной структуре. В дополнение к системе этих связей предпосылкой является наличие подвижных носителей заряда, которые опосредуют конъюгированный транспорт цепи.

Удельная проводимость водных растворов, в которых электрический ток возникает в результате движения заряженных ионов, определяется количеством носителей заряда (концентрацией вещества в растворе), скоростью их движения (подвижность ионов зависит от температуры) и зарядом, которые они несут (определяемой валентностью ионов). Поэтому в большинстве водных растворов повышение концентрации приводит к увеличению числа ионов и, следовательно, к увеличению удельной проводимости. Однако после достижения определенного максимума удельная проводимость раствора может начать уменьшаться при дальнейшем увеличении концентрации раствора. Поэтому растворы с двумя различными концентрациями одной и той же соли могут иметь одинаковую удельную проводимость.

Структурно самым простым конъюгированным полимером является полиацетилен. Основополагающим открытием этих знатоков было выяснить, что когда тонкая полиацетиленовая пленка легирована парами иода, электропроводность пленки увеличивается примерно в миллион раз. Электрон удаляется из полимерной цепи. После переноса электрона из полиацетиленовой цепи в молекулу иода, которая заряжена отрицательно, молекула полиацетилена несет положительный заряд заряда. Существенное различие между легированием неорганических и органических полупроводников заключается в том, что мы можем существенно влиять на электрические свойства материала при следовых концентрациях легирующей примеси, для неорганических веществ нам нужна более высокая концентрация для полимеров.

Температура также влияет на проводимость, так как при повышении температуры ионы движутся быстрее, что приводит к увеличению удельной проводимости. Чистая вода — плохой проводник электричества. Обычная дистиллированная вода, в которой содержится в равновесном состоянии углекислый газ из воздуха и общая минерализация менее 10 мг/л, имеет удельную электрическую проводимость около 20 мСм/см. Удельная проводимость различных растворов приведена ниже в таблице.

Для переноса электрического заряда переполнение носителей между цепями является определяющим фактором. Этот транспорт менее эффективен, чем перенос заряда в металлах, поскольку он сильно зависит от порядка макромолекул. Доказательство состоит в том, что механически ориентированные пленки показывают более высокую электропроводность в направлении удлинения, чем исходные образцы.

Работа трех лауреатов по-прежнему остается вершиной исследований, начавшихся в 1950-х годах. Уже некоторые исследователи начали заниматься переносом электронов в низкомолекулярных веществах и образованием проводящих солей. В 1960-х годах Хидео Акамату и Хиро Инокучи писали монографию «Органический полупроводник», в которой реальные системы показали, что малые молекулы могут создавать проводники и даже сверхпроводники. В поисках подходящих веществ были синтезированы сотни органических материалов с повышенной электропроводностью, но до сих пор было невозможно приготовить подходящий полимер.



Для определения удельной проводимости раствора используется измеритель сопротивления (омметр) или проводимости. Это практически одинаковые устройства, отличающиеся только шкалой. Оба измеряют падение напряжения на участке цепи, по которому протекает электрический ток от батареи прибора. Измеренное значение проводимости вручную или автоматически пересчитывается в удельную проводимость. Это осуществляется с учетом физических характеристик измерительного устройства или датчика. Датчики удельной проводимости устроены просто: это пара (или две пары) электродов, погруженных в электролит. Датчики для измерения удельной проводимости характеризуются постоянной датчика удельной проводимости , которая в простейшем случае определяется как отношение расстояния между электродами D к площади (электрода), перпендикулярной течению тока А

Анилин черный известен с века. Из-за трудностей в синтезе внимание стало обращать на простейший модельный полимер — полиацетилен. Он имеет две конформации, транс и цис-форму. Синтез дает их смесь. С точки зрения электропроводности интересна только трансформация, полученная Хидеки Ширакавой в чистом виде полимерной пленки серебра. Это помогло ему по совпадению — он использовал катализатор различного типа для полимеризации, чем обычно, плюс тысячная концентрация.

На другом конце света МакДиармид и его коллега Хегер в то время рассматривали свойства неорганического полимера, состоящего из атомов серы и азота, которые они делали в виде пленки, подобной металлической пленке. О свойствах этого полимера было сообщено Макдиармидом на научной встрече в Токио, где он встретил Ширакаву. Они согласились начать совместную работу в Университете Пенсильвании. Транс-полиацетилен засевался иодом и изучал его электропроводность.

Эта формула хорошо работает, если площадь электродов значительно больше расстояния между ними, так как в этом случае большая часть электрического тока протекает между электродами. Пример: для 1 кубического сантиметра жидкости K = D/A = 1 см/1 см² = 1 см⁻¹. Отметим, что датчики удельной проводимости с маленькими электродами, раздвинутыми на относительно большое расстояние, характеризуются значениями постоянной датчика 1. 0 cm⁻¹ и выше. В то же время, датчики с относительно большими электродами, расположенными близко друг к другу, имеют постоянную 0,1 cm⁻¹ или менее. Постоянная датчика для измерения удельной электрической проводимости различных устройств находится в пределах от 0,01 до 100 cm⁻¹.

Результатом стал ряд рабочих мест и компаний, которые затем улучшили химические процессы и повысили электропроводность. Хотя полиацетилен обладает высокой проводимостью, приближаясь к проводимости металлов, он не подходит для более широкого использования, он обладает низкой устойчивостью к атмосферным воздействиям. Поэтому интерес исследователей с середины 80-х годов был сфокусирован на других конъюгированных полимерах — полипирроле, политиофене, полианилина, полифенилена, поли.

Полянилин, вероятно, самый старый органический полимер, созданный человеком. Фриче, который вскоре после получения анилина стремился создать новые синтетические красители. Лэтби описал электрохимическое окисление анилина, которое после проталкивания щелочи изменило цвет на синий.

Теоретическая постоянная датчика: слева — K = 0,01 см⁻¹ , справа — K = 1 см⁻¹

Для получения удельной проводимости из измеренной проводимости используется следующая формула:

σ = K ∙ G

σ — удельная проводимость раствора в См/см;

K — постоянная датчика в см⁻¹;

G — проводимость датчика в сименсах.

Постоянную датчика обычно не рассчитывают по его геометрическим размерам, а измеряют в конкретном измерительном устройстве или в конкретной измерительной установке с использованием раствора с известной проводимостью. Эта измеренная величина и вводится в прибор для измерения удельной проводимости, который автоматически рассчитывает удельную проводимость по измеренным значениям проводимости или сопротивления раствора. В связи с тем, что удельная проводимость зависит от температуры раствора, устройства для ее измерения часто содержат датчик температуры, который измеряет температуру и обеспечивает автоматическую температурную компенсацию измерений, то есть, приведение результатов к стандартной температуре 25°C.

Самый простой способ измерения проводимости — приложить напряжение к двум плоским электродам, погруженным в раствор, и измерить протекающий ток. Этот метод называется потенциометрическим. По закону Ома, проводимость G является отношением тока I к напряжению U :

Однако не все так просто, как описано выше — при измерении проводимости имеется много проблем. Если используется постоянный ток, ионы собираются у поверхностей электродов. Также у поверхностей электродов может возникнуть химическая реакция. Это приводит к увеличению поляризационного сопротивления на поверхностях электродов, что, в свою очередь, приводит к получению ошибочных результатов. Если попробовать измерить обычным тестером сопротивление, например, раствора хлористого натрия, будет хорошо видно, как показания на дисплее цифрового прибора довольно быстро изменяются в сторону увеличения сопротивления. Чтобы исключить влияние поляризации, часто используют конструкцию датчика из четырех электродов.

Поляризацию также можно предотвратить или, во всяком случае, уменьшить, если использовать при измерении переменный ток вместо постоянного, да еще и подстраивать частоту в зависимости от проводимости. Низкие частоты используются для измерения низкой удельной проводимости, при которой влияние поляризации невелико. Более высокие частоты используются для измерения высоких проводимостей. Обычно частота подстраивается в процессе измерения автоматически, с учетом полученных значений проводимости раствора. Современные цифровые двухэлектродные измерители проводимости обычно используют переменный ток сложной формы и температурную компенсацию. Они откалиброваны на заводе-изготовителе, однако в процессе эксплуатации часто требуется повторная калибровка, так как постоянная измерительной ячейки (датчика) изменяется со временем. Например, она может измениться при загрязнении датчики или при физико-химических изменениях электродов.

В традиционном двухэлектродном измерителе удельной проводимости (именно такой мы будем использовать в нашем эксперименте) между двумя электродами приложено переменное напряжение и измеряется протекающий между электродами ток. Этот простой метод имеет один недостаток — измеряется не только сопротивление раствора, но и сопротивление, вызванное поляризацией электродов. Для сведения влияния поляризации к минимуму используют четырехэлектродную конструкцию датчика, а также покрытие электродов платиновой чернью.

Общая минерализация

Устройства для измерения удельной электрической проводимости часто используют для определения общей минерализации или содержания твёрдых веществ (англ. total dissolved solids, TDS). Это мера общего количества органических и неорганических веществ, содержащихся в жидкости в различных формах: ионизированной, молекулярной (растворенной), коллоидной и в виде суспензии (нерастворенной). К растворенным веществам относятся любые неорганические соли. Главным образом, это хлориды, бикарбонаты и сульфаты кальция, калия, магния, натрия, а также некоторые органические вещества, растворенные в воде. Чтобы относиться к общей минерализации, вещества должны быть или растворенными, или в форме очень мелких частиц, которые проходят сквозь фильтры с диаметром пор менее 2 микрометров. Вещества, которые постоянно находятся в растворе во взвешенном состоянии, но не могут пройти сквозь такой фильтр, называется взвешенными твердыми веществами (англ. total suspended solids, TSS). Общее количество взвешенных веществ обычно измеряется для определения качества воды.


Существует два метода измерения содержания твердых веществ: гравиметрический анализ , являющийся наиболее точным методом, и измерение удельной проводимости . Первый метод — самый точный, но требует больших затрат времени и наличия лабораторного оборудования, так как воду нужно выпарить до получения сухого остатка. Обычно это производится при температуре 180°C в лабораторных условиях. После полного испарения остаток взвешивается на точных весах.

Второй метод не такой точный, как гравиметрический анализ. Однако он очень удобен, широко распространен и является наиболее быстрым методом, так как представляет собой простое измерение проводимости и температуры, выполняемое за несколько секунд недорогим измерительным прибором. Метод измерения удельной электропроводности можно использовать в связи с тем, что удельная проводимость воды прямо зависит от количества растворенных в ней ионизированных веществ. Данный метод особенно удобен для контроля качества питьевой воды или оценки общего количества ионов в растворе.

Измеренная проводимость зависит от температуры раствора. То есть, чем выше температура, тем выше проводимость, так как ионы в растворе при повышении температуры движутся быстрее. Для получения измерений, независимых от температуры, используется концепция стандартной (опорной) температуры, к которой приводятся результаты измерения. Опорная температура позволяет сравнить результаты, полученные при разных температурах. Таким образом, измеритель удельной проводимости может измерять реальную проводимость, а затем использовать корректирующую функцию, которая автоматически приведет результат к опорной температуре 20 или 25°C. Если необходима очень высокая точность, образец можно поместить в термостат, затем откалибровать измерительный прибор при той же температуре, которая будет использоваться при измерениях.

Большинство современных измерителей удельной проводимости снабжены встроенным датчиком температуры, который используется как для температурной коррекции, так и для измерения температуры. Самые совершенные приборы способны измерять и отображать измеренные значения в единицах удельной проводимости, удельного сопротивления, солености, общей минерализации и концентрации. Однако еще раз отметим, что все эти приборы измеряют только проводимость (сопротивление) и температуру. Все физические величины, которые показывает дисплей, рассчитываются прибором с учетом измеренной температуры, которая используется для автоматической температурной компенсации и приведения измеренных значений к стандартной температуре.

Эксперимент: измерение общей минерализации и проводимости

В заключение мы выполним несколько экспериментов по измерению удельной проводимости с помощью недорогого измерителя общей минерализации (называемого также солемером, салинометром или кондуктомером) TDS-3. Цена «безымянного» прибора TDS-3 на eBay с учетом доставки на момент написания статьи менее US$3. 00. Точно такой же прибор, но с названием изготовителя стоит уже в 10 раз дороже. Но это для любителей платить за брэнд, хотя очень высока вероятность того, что оба прибора будут выпущены на одном и том же заводе. TDS-3 осуществляет температурную компенсацию и для этого снабжен датчиком температуры, расположенным рядом с электродами. Поэтому его можно использовать и в качестве термометра. Следует еще раз отметить, что прибор реально измеряет не саму минерализацию, а сопротивление между двумя проволочными электродами и температуру раствора. Все остальное он автоматически рассчитывает с использованием калибровочных коэффициентов.


Измеритель общей минерализации поможет определить содержание твердых веществ, например, при контроле качества питьевой воды или определения солености воды в аквариуме или в пресноводном пруде. Его можно также использовать для контроля качества воды в системах фильтрации и очистки воды, чтобы узнать когда пришло время заменить фильтр или мембрану. Прибор откалиброван на заводе-изготовителе с помощью раствора хлорида натрия NaCl с концентрацией 342 ppm (частей на миллион или мг/л). Диапазон измерения прибора — 0–9990 ppm или мг/л. PPM — миллионная доля, безразмерная единица измерения относительных величин, равная 1 10⁻⁶ от базового показателя. Например, массовая концентрация 5 мг/кг = 5 мг в 1 000 000 мг = 5 частей на миллион или миллионных долей. Точно так же, как процент является одной сотой долей, миллионная доля является одной миллионной долей. Проценты и миллионные доли по смыслу очень похожи. Миллионные доли, в отличие от процентов, удобны для указания концентрации очень слабых растворов.

Прибор измеряет электрическую проводимость между двумя электродами (то есть величину, обратную сопротивлению), затем пересчитывает результат в удельную электрическую проводимость (в англоязычной литературе часто используют сокращение EC) по приведенной выше формуле проводимости с учетом постоянной датчика K, затем выполняет еще один пересчет, умножая полученную удельную проводимость на коэффициент пересчета 500. В результате получается значение общей минерализации в миллионных долях (ppm). Подробнее об этом — ниже.


Данный прибор для измерения общей минерализации нельзя использовать для проверки качества воды с высоким содержанием солей. Примерами веществ с высоким содержанием солей являются некоторые пищевые продукты (обычный суп с нормальным содержанием соли 10 г/л) и морская вода. Максимальная концентрация хлорида натрия, которую может измерить этот прибор — 9990 ppm или около 10 г/л. Это обычная концентрация соли в пищевых продуктах. Данным прибором также нельзя измерить соленость морской воды, так как она обычно равна 35 г/л или 35000 ppm, что намного выше, чем прибор способен измерить. При попытке измерить такую высокую концентрацию прибор выведет сообщение об ошибке Err.

Солемер TDS-3 измеряет удельную проводимость и для калибровки и пересчета в концентрацию использует так называемую «шкалу 500» (или «шкалу NaCl»). Это означает, что для получения концентрации в миллионных долях значение удельной проводимости в мСм/см умножается на 500. То есть, например, 1,0 мСм/см умножается на 500 и получается 500 ppm. В разных отраслях промышленности используют разные шкалы. Например, в гидропонике используют три шкалы: 500, 640 и 700. Разница между ними только в использовании. Шкала 700 основана на измерении концентрации хлорида калия в растворе и пересчет удельной проводимости в концентрацию выполняется так:

1,0 мСм/см x 700 дает 700 ppm

Шкала 640 использует коэффициент преобразования 640 для преобразования мСм в ppm:

1,0 мСм/см x 640 дает 640 ppm

В нашем эксперименте мы вначале измерим общую минерализацию дистиллированной воды. Солемер показывает 0 ppm. Мультиметр показывает сопротивление 1,21 МОм.


Для эксперимента приготовим раствор хлорида натрия NaCl с концентрацией 1000 ppm и измерим концентрацию с помощью TDS-3. Для приготовления 100 мл раствора нам нужно растворить 100 мг хлорида натрия и долить дистиллированной воды до 100 мл. Взвесим 100 мг хлорида натрия и поместим его в мерный цилиндр, добавим немного дистиллированной воды и размешаем до полного растворения соли. Затем дольем воду до метки 100 мл и еще раз как следует размешаем.

Для экспериментального определения проводимости мы использовали два электрода, изготовленные из того же материала и с теми же размерами, что и электроды TDS-3. Измеренное сопротивление составило 2,5 КОм.

Теперь, когда нам известно сопротивление и концентрация хлорида натрия в миллионных долях, мы можем приблизительно рассчитать постоянную измерительной ячейки солемера TDS-3 по приведенной выше формуле:

K = σ/G = 2 мСм/см x 2,5 кОм = 5 см⁻¹

Это значение 5 см⁻¹ близко к расчетной величине постоянной измерительной ячейки TDS-3 с указанными ниже размерами электродов (см. рисунок).

  • D = 0,5 см — расстояние между электродами;
  • W = 0,14 см — ширина электродов
  • L = 1,1 см — длина электродов

Постоянная датчика TDS-3 равна K = D/A = 0,5/0,14×1,1 = 3,25 cm⁻¹. Это не сильно отличается от полученного выше значения. Напомним, что приведенная выше формула позволяет лишь приблизительно оценить постоянную датчика.

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

Из курса физики Вы помните, что электрическое сопротивление любого проводника может быть рассчитано по формуле:

где R — сопротивление в Ом;

l — длина проводника, см;

S — площадь поперечного сечения, см 2 ;

r — удельное сопротивление, т.е. сопротивление проводника длиной 1 см с площадью поперечного сечения 1 см 2 .

В электрохимии принято пользоваться величинами, обратными указанным:

Величина L называется электрической проводимостью и измеряется в Сименсах (См) См = Ом -1 .

Величина À называется удельной электрической проводимостью. Нетрудно вывести, что величина À измеряется в См×см -1 . На рис.3.1. представлена кондуктометрическая ячейка, применяемая для измерения электрической проводимости. Она представляет собой сосуд 1, без дна, в который вставлены два платиновых электрода 2, помещаемые в исследуемый раствор 3.

Величину К определяют экспериментально. Для этого необходимо измерить электрическую проводимость L раствора, для которого À известна. Обычно для этого используют растворы хлорида калия известной концентрации (0,1; 0,05; 0,01 моль/дм 3), величины À которых имеются в таблицах.

Из уравнения (3.5.) следует, что

удельная проводимость — это электрическая проводимость раствора, помещенного между двумя электродами площадью 1 см 2 , находящимися на расстоянии 1 см.

À HCl KOH HF CH 3 COOH С Рис.3.2.Зависимость удельной прово-димости от концентрации Удельная электрическая проводимость раствора зависит от природы растворителя и растворенного вещества, кон-центрации раствора и темпера-туры. На рис.3.2. приведены графики зависимости À от концентрации водных раство-ров некоторых электролитов при постоянной температу-ре.Из рисунка, прежде всего следует, что при равных концентрациях растворов про-водимость растворов сильных электролитов значительно выше, т. к. в них содержится

больше ионов-носителей электричества. В разбавленных растворах как сильных так и слабых электролитов увеличение концентрации приводит к повышению проводимости, что связано с увеличением количества ионов. В области высоких концентраций наблюдается уменьшение À. Для сильных электролитов это связано с увеличением вязкости растворов и усилением электростатического взаимодействия между ионами. Для слабых электролитов указанный эффект связан с уменьшением степени диссоциации и, следовательно, уменьшением количества ионов.

При повышении температуры удельная проводимость электролитов увеличивается:

À 2 = À 1 [ 1 + a(T 2 — T 1)] (3.7.)

В этом уравнении À 1 и À 2 – удельная проводимость при температурах Т 1 и Т 2 , а a – температурный коэффициент проводимости. Например, для солей a » 0,02. Это означает, что повышение температуры на один градус приводит к увеличению проводимости приблизительно на 2%. Связано это с тем, что при повышении температуры уменьшается степень гидратации и вязкость растворов.

Следует отметить, что в отличие от электролитов, электричес-кая проводимость металлов при повышении температуры уменьшается.

Молярная электрическая проводимость

Молярная проводимость l связана с удельной проводимостью формулой:

l = À×1000/с (3.8.)

В этом выражении с — молярная концентрация раствора, моль×дм -3 . Молярная проводимость выражена в См×см 2 ×моль -1 . Итак,

молярная проводимость — это проводимость раствора, содержащего 1 моль вещества при расстоянии между электродами, равном 1 см.

Молярная электрическая проводимость как сильных так и слабых электролитов с увеличением концентрации понижается. Характер зависимости l от с для сильных и слабых электролитов различен, т.к. влияние концентрации обусловлено различными причинами.

Сильные электролиты . При небольших концентрациях зависимость молярной проводимости от концентрации выражается эмпирическим уравнением Кольрауша:

l = l 0 –bÖс (3.9.)

где b – определяемая опытным путем постоянная,

а l 0 – молярная электрическая проводимость при бесконечном разбавлении или предельная молярная проводимость .

Таким образом,

liml C ® 0 = l 0 (3.10.)

Приготовить раствор, концентрация которого равна нулю, невозможно. Величину l 0 для сильных электролитов можно определить графически. Из уравнения (3.9.) следует, что график зависимости l = f(Öc) для сильных электролитов представляет собой прямую линию (рис.3.3.,линия 1).

Если приготовить ряд растворов различной концентрации, измерить их проводимость L,рассчитать и построить график l = f(Öс), то экстраполируя полученную прямую на ось ординат (с = 0), можно определить l 0 . Если учесть, что сильные электролиты, независимо от концентрации раствора полностью диссоциированы, то приходим к выводу, что количество ионов, образуемых из 1 моль вещества, всегда одно и то же. Значит, от концентрации раствора зависит скорость движения ионов, с увеличением концентрации усиливается торможение ионов . Это явление, связано с образованием вокруг каждого иона в растворе ионной атмосферы , состоящей преимущественно из ионов противоположного знака. С увеличением концентрации также увеличивается вязкость раствора. Существуют и другие причины замедления движения ионов в электрическом поле, на которых мы останавливаться не будем.

Если экспериментально определить величину l для раствора данной концентрации и графически найти l 0 можно рассчитать величину коэффициента электропроводности f :

f = l / l 0 (3.11.)

Коэффициент f характеризует степень торможения ионов и при разбавлении раствора стремится к единице.

Слабые электролиты . Молярная проводимость слабых электролитов значительно меньше, чем для растворов сильных электролитов (рис.3.3, линия 2). Это связано с тем, что даже при низких концентрациях степень диссоциации слабых электролитов мала. Повышение молярной проводимости слабых электролитов при разбавлении растворов связано с увеличением степени диссоциации в соответствии с законом разбавления Оствальда. С.Аррениус высказал предположение, что молярная проводимость слабого электролита связана с его степенью диссоциации выражением:

a = l / l 0 (3. 12.)

Таким образом, степень диссоциации слабого электролита можно рассчитать, если известна его предельная молярная проводимость l 0 . Однако определить l 0 графически путем экстраполяции графика l= f(Öс) нельзя, т.к. кривая (рис.3.3., линия 2) при уменьшении концентрации асимптотически приближается к оси ординат.

Величину l 0 можно определить с помощью закона независимости движения ионов Кольрауша :

Молярная электрическая проводимость электролита при бесконечном разбавлении раствора равна сумме предельных подвижностей катионов и анионов.

l 0 =l 0,+ + l 0,– (3.13.)

Подвижности катиона и аниона пропорциональны абсолютным скоростям движения ионов (см.табл. 3.1.).

l 0,+ = F×U + ; l 0,– = F×U – (3.14.)

В этих формулах F — единица количества электричества, называемая Фарадеем, равная 96494 Кулонов (Кл). В табл.3.2. приведены предельные подвижности некоторых ионов.

Следует отметить, что закон независимости движения ионов справедлив как для слабых, так и для сильных электролитов.

Таблица 3.2.

Предельные подвижности ионов (см 2 ×См×моль -1) при 25 0 С

Катион l 0,+ Анион l 0,–
Н + К + Na + Li + Ag + Ba 2+ Ca 2+ Mg 2+ 349,8 73,5 50,1 38,7 61,9 127,2 119,0 106,1 ОН — I — Br — Cl — NO 3 — CH 3 COO — SO 4 2- 76,8 78,4 76,3 71,4 40,9 160,0

Применение измерений проводимости

Метод исследования основанный на измерении электрической проводимости, называется кондуктометрией . Этот метод широко используется в лабораторной практике. Прибор для измерения электрической проводимости называется кондуктометром . В частности, кондуктометрический метод позволяет определять константы диссоциации слабых электролитов.

Пример. Определение константы диссоциации уксусной кислоты.

а)Для нахождения постоянной кондуктометрической ячейки приготовили растворы хлорида калия с молярными концентрациями 0,1 и 0,02 моль×дм -3 и измерили их проводимость. Она оказалась равной соответственно L 1 = 0,307 См и L 2 = 0,0645 См. По таблице находим значения удельной проводимости растворов хлорида калия указанных концентраций:

À 1 = 1,29×10 -1 См×см -1 ; À 2 = 2,58×10 -2 См×см -1

По уравнению 3.6. рассчитываем постоянную ячейки:

К 1 = À 1 /L 1 = 0,42 см -1

К 2 = À 2 /L 2 = 0,40 см -1

Среднее значение К = 0,41 см -1

б)Приготовили два раствора уксусной кислоты с концентрациями c 1 =0,02моль×дм -3 и c 2 = 1×10 -3 моль×дм -3 . С помощью кондуктометра измерили их электрическую проводимость:

L 1 = 5,8×10 -4 См; L 2 = 1,3×10 -4 См.

в) Рассчитываем удельную проводимость:

À 1 = L 1 ×K = 5,8×10 -4 ×0,41 = 2,378×10 -4 Cм×см -1

À 2 = L 2 ×К = 1,2×10 -4 ×0,41 = 0,492×10 -4 См×см -1

г) По формуле (3.8.) находим молярную электрическую проводимость l 1 =11,89См×см 2 ×моль -1 ; l 2 = 49,2 См×см 2 ×моль -1

д) Находим, пользуясь табл.3.2. величину предельной молярной прово-димости уксусной кислоты: l 0 = 349,8 +40,9 = 390,7 См×см 2 ×моль -1 .

е) Наконец, рассчитываем для каждого раствора степень диссоциации (уравнение 3.12.) и константу диссоциации

a 1 = 3,04×10 -2 ; a 2 = 1,26×10 -1

К 1 = 1,91×10 -5 ; К 2 = 1,82×10 -5

Среднее значение К = 1,86×10 -5

Государственные первичные эталоны | ФГУП ВНИИФТРИ

Область применения

Энергетика, экология, медицина, электронная промышленность, научные исследования, пищевая промышленность.

Описание

Эталон утвержден Госстандартом России в 1999 г. В его составе две эталонные установки, разработанные совместными усилиями«ВНИИФТРИ» и ВНИИМ им. Д.И. Менделеева. Государственный эталон в части диапазона 0,001 … 10 См/м содержится и применяется во ВНИИФТРИ.

В 2018 году после модернизации эталона и поверочной схемы эталон получил регистрационный номер ГЭТ 132-2018. В основе воспроизведения единицы УЭП лежит измерение электрического сопротивления первичного преобразователя — кондуктометрической ячейки с известной постоянной, которая заполнена жидкостью, служащей в качестве средства передачи размера единицы. Измерения электрического сопротивле­ния производятся методом замещения на переменном токе низкой частоты.

Постоянная кондуктометрической ячейки для эталонной установки ВНИИФТРИ определяется измерениями геометрических размеров элементов ячейки, и поэтому единица воспроизводится с помощью эталонов ома и метра. Установка хранится и применяется во ВНИИФТРИ.

Постоянная кондуктометрической ячейки эталонной установки ВНИИМ определяется с помощью водных растворов с известной УЭП, точное значение которой определяется точностью взвешивания компонентов раствора при процедуре приготовления, поэтому единица воспроизводится с помощью эталонов ома и килограмма. Установка хранится и применяется во ВНИИМ им. Д.И. Менделеева.

Область перекрытия диапазонов воспроизведения единицы эталонными установками включает значения УЭП жидкостей, рекомендованных международными стандартами в качестве эталонных растворов УЭП.

Метрологические характеристики

В части диапазона 0,001 — 10 См/м

Диапазон измерений, См/м 0,001–10
Случайная погрешность 5 — 10-5
Систематическая погрешность в диапазонах, См/м:

 

5·10-4

2·10-4

Относительная стандартная неопределенность по типу А 5·10-5
Относительная неопределенность по типу В 1·10-4
Относительная суммарная неопределенность 2,1·10-4
Относительная расширенная неопределенность (К=2) 4,2·10-4

Руководство по электропроводности — Van London

Что такое проводимость?

 

Проводимость (или, в частности, электролитическая проводимость) определяется как способность вещества проводить электрический ток. Это величина, обратная более часто встречающемуся термину, удельному сопротивлению. Все вещества в той или иной степени обладают проводимостью, но величина ее варьируется в широких пределах: от чрезвычайно низкой (изоляторы, такие как бензол, стекло) до очень высокой (серебро, медь и металлы в целом).Наибольший промышленный интерес представляет измерение электропроводности жидкостей. Электрический ток будет легко течь через некоторые жидкости. Менее упорядоченное расположение молекул жидкости не способствует свободному движению электронов. Следовательно, другой вид заряженных частиц должен служить этой цели, если вообще должен течь какой-либо ток. В растворителях, в которых возникает электрическая проводимость, особенно в воде, ионизация обеспечит необходимые носители. Ионизация относится к тенденции большинства растворимых неорганических соединений частично или полностью разделяться на два или более элементарных компонента, называемых ионами, имеющими противоположные электрические заряды. Эти заряженные частицы или ионы действуют как носители тока, создавая электролитический ток. Именно физические характеристики носителей в той же мере, что и среды, определяют электрическую проводимость раствора. Эти растворы имеют проводимость примерно посередине между изоляторами и металлическими проводниками. Эту проводимость можно довольно легко измерить с помощью электронных средств, и это предлагает простой тест, который может многое сказать о качестве воды или составе раствора.Широкий ассортимент оборудования для измерения проводимости доступен для измерения жидкостей в диапазоне от сверхчистой воды (низкая проводимость) до концентрированных химических потоков (высокая).

 

Преимущества и недостатки измерения проводимости

В общем, проводимость предлагает быстрый, надежный, неразрушающий, недорогой и долговечный способ измерения ионного содержания образца. Надежность и повторяемость превосходны.

Основным недостатком электропроводности является то, что это неспецифическое измерение; он не может различать разные типы ионов, вместо этого давая показания, пропорциональные совокупному эффекту всех присутствующих ионов. Поэтому для достижения успеха его необходимо применять с некоторым предварительным знанием состава раствора или использовать в относительно чистых (одно растворенных) растворах.

 

Единицы проводимости

Единицы измерения, используемые для описания проводимости и удельного сопротивления, довольно фундаментальны и часто используются неправильно. Зная единицы измерения, можно дать количественное описание различных вод.

Основной единицей сопротивления является всем известный ом. Проводимость обратно пропорциональна сопротивлению, и ее основной единицей является сименс, ранее называвшийся mho.При обсуждении сыпучего материала удобно говорить о его удельной электропроводности, которую теперь принято называть проводимостью. Это проводимость, измеренная между противоположными гранями куба материала со стороной 1 см. Это измерение имеет единицы Сименс/см. Единицы микросименс/см (мкСм/см) и миллисименс/см (мСм/см) чаще всего используются для описания проводимости водных растворов. Соответствующие термины для удельного сопротивления (или удельного сопротивления) — ом-см (Ом-см), мегаом-см (МОм-см) и килоом-см (кОм-см).

Пользователи сверхчистой воды предпочитают использовать единицы удельного сопротивления в Ом-см, потому что измерения в этих единицах имеют тенденцию расширять шкалу в интересующем диапазоне. Эти же пользователи часто используют k -cm при работе с менее чистой водой, например водопроводной. Другие, однако, используют единицы мкСм/см и мСм/см при работе с любым потоком от совершенно чистых до очень концентрированных химических растворов. В этих приложениях использование проводимости имеет преимущество почти прямой связи с примесями, особенно при низкой концентрации.Следовательно, повышение проводимости указывает на увеличение количества примесей или, как правило, на увеличение концентрации в случае потока химикатов (за некоторыми исключениями в концентрированных растворах). См. Таблицу 1 для сравнения сопротивления и проводимости.

ТАБЛИЦА 1

КОНКРЕТНЫЙ
ПРОВОДИМОСТЬ
МИКРОМО/СМ *
КОНКРЕТНЫЙ
СОПРОТИВЛЕНИЕ
МЕГОМ-СМ *
ЧАСТИ ПО МЛН
Как ИОН Как CaCO 3 В виде NaCl **
гр. / ГАЛ.
Как
CaCO 3
.055
.056
.063
.071
.083
.100
.500
1.000
10.000
80.000
625.000
10 000 000
18.240
18.000
16.000
14.000
12.000
10.000
2.000
1.000
.100
.0125
.0016
.0001
НЕТ
.036
.041
.046
.054
.065
.325
.650
6.500
52.000
406.250
6 500 000
НЕТ
.028
.031
.036
.042
.050
.250
.500
5.000
40.000
312.500
5 000 000
НЕТ
.022
.025
.029
.033
.040
.200
.400
4.000
32.000
250.000
4 000 000
НЕТ
.002
.002
.002
.002
.003
.015
.029
.292
2.340
18. 273
292.398

 

* В 25 или С
** При 25 o C с учетом конкретных значений проводимости, включенных в эту таблицу.

ТАБЛИЦА 2
ПРОВОДИМОСТЬ / УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ / TDS ПЕРЕВОД

ПРОВОДИМОСТЬ (МИКРОМХОС-СМ) УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ (ОМ-СМ) РАСТВОРЕННЫЕ ТВЕРДЫЕ ВЕЩЕСТВА (Ч/МН)
.056 18 000 000 .0277
.084 12 000 000 .0417
.167 6 000 000 .0833
1,00 1 000 000 .500
2,50 400 000 1,25
20,0 50 000 10. 0
200 5000 100
2000 500 1000
20 000 50 10 000

Примечание: ppm x 2 = проводимость

В приведенной ниже таблице 3 указано возрастание электропроводности различных типов растворов.

ТАБЛИЦА 3
ПРОВОДИМОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ПРИ 25 o C

Приложение Проводимость Удельное сопротивление
Чистая вода 0.05 мкСм/см 18 МОм-см
Котловая вода электростанции 0,05–1 мкСм/см 1-18 МОм-см
Дистиллированная вода 0,5 мкСм/см 2 МОм-см
Вода деионизированная 0,1–10 мкСм/см 0,1-10 МОм-см
Вода деминерализованная 1–80 мкСм/см 0. 01-1 МОм-см
Горная вода 10 мкСм/см 0,1 МОм-см
Питьевая вода 0,5-1 мСм/см 1-2 кОм-см
Сточные воды 0,9-9 мСм/см 0,1-1 кОм-см
Раствор KCl (0,01 М) 1,4 мСм/см 0,7 кОм-см
Питьевая вода максимум 1.5 мСм/см 0,7 кОм-см
Солоноватая вода 1–80 мСм/см 0,01-1 кОм-см
Техническая вода 7-140 мСм/см редко указывается
Морская вода 53 мСм/см редко указывается
10% NaOH 355 мСм/см редко указывается
10% H 2 SO 4 432 мСм/см редко указывается
31% HNO 3 865 мСм/см редко указывается

 

Влияние температуры

Проводимость существенно зависит от температуры. Эту зависимость обычно выражают в процентах / o C при 25 o C. Сверхчистая вода имеет наибольшую зависимость от температуры, при 5,2% / o C. Ионные соли имеют около 2% / o C, при этом растворы кислот, щелочей и концентрированных солей имеют концентрацию около 1,5% / o C. Колебания температуры часто вызывают проблемы с измерениями электропроводности, когда тестируемый раствор имеет быстро меняющуюся температуру. Изменение проводимости происходит мгновенно, поскольку это электрическое измерение.Однако термистор имеет время отклика от 15 секунд до нескольких минут. Хорошее эмпирическое правило состоит в том, чтобы время срабатывания термистора в 5 раз превышало время, необходимое для стабилизации показаний. Любые внезапные провалы или пики следует игнорировать в течение этого времени.

 

Электроды проводимости (ячейки)

Простые датчики электропроводности изготовлены из изоляционного материала с добавлением платины, графита, нержавеющей стали или других металлических деталей. Эти металлические контакты служат чувствительными элементами и располагаются на фиксированном расстоянии друг от друга для обеспечения контакта с раствором, проводимость которого необходимо определить. Расстояние между чувствительными элементами, а также площадь поверхности металлического элемента определяют постоянную электродной ячейки, определяемую как длина/площадь. Константа ячейки является критическим параметром, влияющим на значение проводимости, создаваемое ячейкой и управляемое электронной схемой.

Константа ячейки, равная 1,0, дает значение проводимости, приблизительно равное проводимости раствора.Для растворов с низкой проводимостью чувствительные электроды можно расположить ближе друг к другу, уменьшив расстояние между ними и получив константы ячейки 0,1 или 0,01. Это повысит показания проводимости в 10–100 раз, чтобы компенсировать низкую проводимость раствора и дать лучший сигнал кондуктометру. С другой стороны, сенсорные электроды могут быть размещены дальше друг от друга, чтобы создать постоянные ячейки 10 или 100 для использования в растворах с высокой проводимостью. Это также дает проводимость, приемлемую для измерителя, за счет уменьшения показаний проводимости в 10–100 раз.

Для получения измерительного сигнала, приемлемого для измерителя проводимости, очень важно, чтобы пользователь выбрал электрод проводимости с константой ячейки, соответствующей его образцу. В таблице ниже перечислены оптимальные диапазоны проводимости для ячеек с различными константами ячейки.

 

Константа ячейки Оптимальный диапазон проводимости
0,01 0.055 — 20 мкСм/см
0,1 0,5–200 мкСм/см
1,0 0,01–2 мСм/см
10,0 1–200 мСм/см

 

Эффекты поляризации

 Когда к электродам кондуктометрической ячейки прикладывается постоянное напряжение, ионы, присутствующие в растворе, выбрасываются на электроды и, отдавая или принимая электроны, преобразуются в молекулярную форму.Тогда поток ионов за очень короткое время практически прекратится, и, следовательно, ток упадет практически до нуля. Поэтому для измерения проводимости используется переменное напряжение. Однако поляризация все еще может иметь место в течение полупериода одной полярности, вызывая накопление пространственного заряда вокруг электродов, что приводит к потере тока. В дополнение к эффектам поляризации ячейкам проводимости с более высокими константами ячейки требуются длинные узкие проходы для получения этих констант, что делает контакты электродов более восприимчивыми к покрытию маслами, взвесями или шламами, обычно встречающимися в потоках с высокой проводимостью.

 

Платинирование

Платинирование или нанесение слоя черной платины на электродные элементы приводит к снижению сопротивления поляризации. Платиновая чернь катализирует скорость электрохимической реакции, снижая плотность тока на электродных ячейках и уменьшая перенапряжение для ионов H + .

 

Как датчик проводимости с 4 ячейками устраняет эффекты поляризации и контактного покрытия

 4-элементный датчик проводимости состоит из 4 полос вдоль измерительной колонки или наборов концентрических колец друг напротив друга.Напряжение переменного тока прикладывается к двум крайним полосам, что вызывает протекание тока через измерительную ячейку. Между этой парой электродов расположена вторая пара полос. Эти полосы измеряют напряжение, генерируемое на жидкости. Измеренное напряжение на внешних полосах сравнивается с напряжением, измеренным на внутренних полосах. Любая разница между измеренными напряжениями двух пар полос (независимо от того, изменяется ли проводимость раствора или изменяется из-за эффектов поляризации или покрытия) инициирует действие по корректировке напряжения на внешних полосах.Корректирующее действие сохраняется до тех пор, пока ток через ячейку не создаст напряжение на внешних полосах, равное напряжению между внутренними полосами. Таким образом, четырехдиапазонная ячейка проводимости может скорректировать любое загрязнение или поляризацию, которые могут возникнуть.

 

Выбор конструкции ячейки проводимости: 2 или 4 ячейки?

 

Сравнение электродов с 2 и 4 ячейками

2-элементные электроды Предложение: 4-элементные электроды Предложение:
Снижение стоимости покупки и простота обслуживания
Прямой доступ к ячеистым пластинам облегчает очистку.
Повышенная точность в широком диапазоне
Улучшенная схема устраняет ошибку из-за эффекта поляризации. Аналитики достигают точной калибровки всего с одним стандартом.
Совместимость с устройствами смены образцов
Приложения, требующие смены пробоотборника, лучше справятся с ячейкой с 2 ​​электродами, которая требует минимальной глубины вставки, что позволяет быстро считывать показания.
Гибкость для измерения высокого или низкого диапазона
Одна ячейка и одна калибровка обеспечивают возможность тестирования электропроводности в течение нескольких десятков лет.
Ограничение 2-элементных электродов: Ограничение 4-элементных электродов:
Диапазон измерения
Диапазон точных измерений проводимости достигает максимума около 50 мСм/см.
Критическая минимальная глубина погружения
Минимальная глубина погружения 3-4 см.

 

Инструкция по эксплуатации

 Перед использованием замочите электрод проводимости в дистиллированной или деионизированной воде на 5–10 минут.Подсоедините ячейку для измерения проводимости к измерителю проводимости и следуйте инструкциям по эксплуатации измерителя для стандартизации ячейки для использования при заданной температуре. Промывайте чувствительные элементы ячейки проводимости дистиллированной или деионизированной водой между образцами. Примечание. Каждая ячейка проводимости имеет постоянную ячейки, которая предварительно определяется производителем и часто указывается на электроде при отгрузке. Константа ячейки может немного измениться во время транспортировки и хранения, и ее следует повторно измерить на измерителе проводимости пользователя перед первым использованием.Измерьте постоянную ячейки в соответствии с инструкцией по эксплуатации измерителя. Поскольку температура оказывает большое влияние на измерения электропроводности, оставьте зонд в растворе до тех пор, пока не будут получены стабильные показания температуры, прежде чем проводить измерения.

 

Очистка

Самым важным требованием для получения точных и воспроизводимых результатов измерения электропроводности является чистая ячейка. Грязная ячейка загрязнит раствор и вызовет изменение проводимости.Жир, масло, отпечатки пальцев и другие загрязнения на чувствительных элементах могут привести к ошибочным измерениям и спорадическим откликам.

 

Методы очистки

 

  1. В большинстве случаев для очистки можно использовать горячую воду с моющим средством для бытовых нужд.
  2. Для растворов, содержащих известь и другие гидроксиды, очистить 5-10% раствором соляной кислоты.
  3. Для растворов, содержащих органические загрязнители (жиры, масла и т.), очистите зонд ацетоном.
  4. Для растворов, содержащих водоросли и бактерии, очистите зонд жидкостью, содержащей отбеливатель.

Очистите ячейки, погрузив или заполнив ячейку чистящим раствором и взбалтывая в течение двух или трех минут. Если требуется более сильный чистящий раствор, попробуйте смешать концентрированную соляную кислоту с 50% изопропанолом. Промойте ячейку несколько раз дистиллированной или деионизированной водой и повторно измерьте константу ячейки перед использованием.

 

Хранение

 Лучше всего хранить элементы так, чтобы электроды были погружены в деионизированную воду.Любую ячейку, которая хранилась в сухом виде, следует перед использованием замочить в дистиллированной воде на 5–10 минут, чтобы обеспечить полное смачивание электродов.

Некоторые платиновые ячейки проводимости перед калибровкой покрываются платиновой чернью. Это покрытие чрезвычайно важно для работы ячейки, особенно в растворах с высокой проводимостью. Электроды покрыты платиной, чтобы избежать ошибок из-за поляризации. Клетки следует периодически осматривать и после каждой очистки. Если кажется, что черное покрытие изнашивается или отслаивается от электродов, или если постоянная ячейки изменилась на 50 %, ячейку следует очистить, а электроды повторно платинировать.

 

Реплатинирование

Платиновый электрод следует сначала тщательно очистить в царской водке, стараясь не растворить платину. Если ячейка остается слишком долго в царской водке, элементы платины полностью растворяются. Приготовьте раствор 0,025 N HCl с 3% платинохлористоводородной кислотой (H 2 PtCl 6 ) и 0,025% ацетата свинца. Подсоедините ячейку к реостату или батарее 3-4 В, к которой подключен переменный резистор.Погрузить ячейку в раствор платинохлористоводородной кислоты и подвергнуть электролизу при 10 мА/см в течение 10-15 минут. Меняйте полярность к ячейке каждые 30 секунд, пока оба электрода не покроются тонким черным слоем. Отсоедините ячейку и сохраните раствор для платинирования. Его можно использовать повторно много раз, и его не следует выбрасывать, поскольку его изготовление дорого. Промойте электрод водопроводной водой в течение 1–2 минут, а затем дистиллированной или деионизированной водой. Хранить в дистиллированной или деионизированной воде до момента использования.

 

 

Проводимость — обзор | Темы ScienceDirect

3.2 Стабильность теплопроводности ПАНИ, полученного в различных кислотах

Прокес и Стейскал получили ПАНИ в различных условиях и в различных средах. При повышенной температуре образцы, протонированные метансульфокислотой или плавиковой кислотой, показали лучшую проводимость [40]. Обычно увеличение температуры вызывает уменьшение проводимости. Основной причиной снижения является депротонирование ПАНИ на молекулярном уровне. Изменения макромолекулярной структуры, т.е. деградация остова ПАНИ, происходят при значительно более высокой температуре, выше 400°С [41], и уменьшение молекулярной массы ПАНИ, вызванное разрывом цепи, не является основным фактором, влияющим на проводимость [42].

3.2.1 Процесс старения

Проводимость σ объясняет электрический процесс проводимости полимеров лучше, чем удельное сопротивление (который использовался чаще в прошлом), посредством результатов старения, которые объясняются в следующем тексте с точки зрения первого количество. Чтобы найти различия в стабильности в разных принципах, их удобно представлять в виде двойных логарифмических графиков зависимости проводимости от времени. Эти графики всегда имеют нисходящую кривизну по мере старения.Иногда они становятся сигмоидальными, когда образцы служат в течение достаточно длительного времени старения, а проводимость приближается к значениям, типичным для непроводящих полимеров.

Более подробный анализ, однако, показывает, что для коротких времен старения t a , в течение которых проводимость падает примерно до половины своего первоначального значения, σ 0 , выполняется равенство )σ0−σta∝ta½

Последующее старение обычно можно описать пропорциональностью

(20)lgσ/σ0=−ta/τ1/2

Параметр t характеризует скорость снижения проводимости.Мы видим, что такой график для гидрохлорида ПАНИ представляет собой почти прямую линию. Модели диффузии, предложенные Sixou et al. для полипиррола [43] и Wolter et al. для ПАНИ [44] предполагают, что депротонирование проводящего полимера, ответственное за потерю проводимости, контролируется диффузионным процессом, который начинается на поверхности проводящих зерен. Предполагается, что размер металлических зерен или островков, состоящих из хорошо упорядоченных цепочек, уменьшается при термическом старении.Образовавшиеся области, образованные неупорядоченными депротонированными цепочками, имеют меньшую проводимость [45]. Это согласуется с наблюдением, что старение тонких пленок ПАНИ происходит быстрее, чем сжатых гранул [46]. Помимо депротонирования, дополнительные изменения в структуре полимера, такие как окислительная деструкция, замена ароматических колец и сшивание, вероятно, вызывают необратимое снижение проводимости [47].

3.2.2 Стабильность проводимости ПАНИ

Для относительного сравнения термостабильности проводимости введен простой параметр, отношение проводимости после 5 ч старения при 173 ± 1°C к исходной проводимости при начало старения, σ 5 / σ 0 .Аналогичные параметры также были введены для более длительного времени старения, равного 25, 125 и 500 ч. Все образцы могли выдержать 5 часов старения при повышенной температуре, но, несмотря на неоднократные попытки, многие из них не смогли выдержать 25 часов при 173 ± 1°C, хотя с точки зрения электропроводности они показали хорошие результаты в течение короткого времени. Это означает, что они были дисквалифицированы из-за ухудшения их механических, а не электрических свойств [44]. Образцы, приготовленные при 20°C, были аморфными и имели меньшую молекулярную массу, чем полукристаллические образцы, приготовленные при — 50°C.Ранее было замечено, что различия в молекулярной массе и кристалличности лишь незначительно влияют на проводимость. Термическая стабильность проводимости гидрохлорида ПАНИ лучше для образца, приготовленного при пониженной температуре, но это скорее исключение из правил. В большинстве образцов заметного улучшения такого типа не наблюдалось. Это довольно неожиданно, поскольку можно было бы ожидать, что улучшенные механические свойства высокомолекулярного полукристаллического ПАНИ окажут благотворное влияние на термическую стабильность проводимости [46].Похоже, это не так.

Измерение солености и преобразование единиц измерения

Измерение солености и преобразование единиц измерения


Электропроводность

Соленость почвы и воды часто измеряется электропроводностью (EC). Наиболее часто используемыми единицами ЕС являются децисименс на метр (дСм/м) и миллимхо на сантиметр (ммхо/см), численно:

.

 

  1 дСм/м = 1 мм вод. ст./см

 

Простые отношения используются для преобразования EC в TDS или наоборот:

  TDS (мг/л или частей на миллион ) = EC (дСм/м) x 640 (

0 ECот 1 до 5 дСм/м)

TDS TDS (мг / л или 58 PPM ) = EC (DS / M) x 800 ( EC> 5 DS / M)

 


Отношение TDS к EC различных растворов солей колеблется от 550 до 700 ppm на dS/м, в зависимости от состава растворенных веществ в воде. Для экстрактов почвы в диапазоне EC от 3 до 30 dS/м, TDS можно оценить с помощью следующей формулы: Лаборатория солености США (1954) также использовала следующую эмпирическую зависимость между EC и общей концентрацией растворимых солей (TSS, ммоль). /л)  


 

  TSS ( ммоль /л) = EC (дСм/м) x 10

9 9

 

Содисити

Изменения мольных долей Na + по сравнению сCa ++ и Mg ++ на участках катионного обмена почв можно оценить по проценту обменного натрия (ESP) или по коэффициенту адсорбции натрия (SAR). ESP почвы рассчитывается из:

  ESP(%) = обмен. натрий ( мэкв на 100 г почвы) / ЦИК ( мэкв . На 100 г почвы)

Поскольку обычно трудно получить надежные данные об обменных катионах в почве для расчета ESP, часто используется SAR почвенного раствора, экстракта почвы или поливной воды:

8 SAR 8 = Na + / + / 8 SQRT 9 8 [(CA ++ + MG ++ ) / 2]

, где Na + , Ca ++ и Mg ++ обозначают концентрации соответствующих катионов в воде (мэкв/л).



 

EC почвенной воды (EC sw ) и EC экстракта пасты насыщения (EC e )

Засоленность почвы часто измеряют по электропроводности экстракта пасты насыщения ( EC и ). Образец почвы насыщается дистиллированной водой и перемешивается до консистенции пасты. Тем не менее, электропроводность почвенной воды ( EC sw ) является лучшим показателем засоленности почвы, чем традиционный показатель EC e , потому что корни растений фактически испытывают воздействие почвенной воды.Однако EC почвенной воды зависит от коэффициента экстракции почвы и воды, т. е. EC sw зависит от содержания влаги в почве и не является единым числом. Таким образом, EC e используется в качестве критерия солеустойчивости растений.

В лаборатории электропроводность почвы часто измеряется экстрактами при различных соотношениях почва/вода (1:1, 1:2 и 1:5) Эмпирические уравнения для преобразования электропроводности 1:1, 1:2 или 1:5 Экстракт почвенной воды в EC e доступен, но многие физические свойства почвы, такие как водоудерживающая способность, химические свойства и процессы, могут влиять на преобразование из EC экстракта почвенной воды в EC e .

 

Модель ExtractChem


 

 

EC в гидропонике | Почему это важно

EC означает электропроводность, которая измеряет способность материала проводить электричество. Несмотря на то, что большинство производителей знакомы с измерением количества корма, которое они должны давать, в унциях на галлон, граммах на литр или любых других используемых единицах измерения, ЕС идет немного дальше.При выращивании важно иметь хорошее представление о том, что такое ЕС и его значение для производителя.

Питер Клаассен Исследование CANNA

Электропроводность

Измеритель электропроводности измеряет потенциал электрического тока, переносимого через воду, известный как молярная проводимость (электролитическая проводимость) и выражаемый в единицах Сименса (S). Электроны перетекают от одного набора электродов к другому в воде через пространство не из-за молекул воды, а из-за ионов в воде.Ионы переносят электроны и ограничивают количество электронов, которые могут перемещаться в пространстве, количеством ионов, доступных или способных транспортировать; чем выше концентрация, тем больше поток. Чистая вода сама по себе является плохим проводником, поэтому счетчик EC будет показывать 0,0 в дождевой воде, воде обратного осмоса или деминерализованной воде. Напротив, соленая морская вода является гораздо лучшим проводником.

Когда мы добавляем питательные вещества (соли) в воду, мы увеличиваем молярный потенциал проводимости тока через воду и, таким образом, увеличиваем значение EC (или CF = EC*10).Все измерения проводимости напрямую зависят от температуры и должны быть компенсированы.

Блок

Электропроводность может быть выражена с использованием ряда различных единиц, но типичной единицей является сименс на квадратный метр на моль (См/м2/моль) или миллисименс на сантиметр (мСм/см). Единица мСм/см обычно используется в Европе в качестве показателя концентрации питательных веществ в воде. В Северной Америке электропроводность преобразуется в количество ионов в воде с использованием частей на миллион (которые также могут быть выражены во многих единицах, включая ppm, мг/л и т. д.). Это делается путем преобразования ЕС в значение, основанное на знании содержания ионов в растворе. К счастью, существует фиксированный расчет отношения между этими единицами, который приведен в таблице ниже.

Соли

Вода, содержащая минеральные соли, имеет ЕС, но не все измеренные значения ЕС указывают на наличие ценных питательных солей для растений. Водопроводная вода может содержать натрий и хлорид, которые имеют значение ЕС, но не имеют питательной ценности при применении к растению.

Удобрение, конечно же, состоит из питательных солей. Питательная ценность, которую мы добавляем в воду, известна как EC+ и должна добавляться к EC воды. Вот как мы измеряем общую ЕС в нашем резервуаре для кормления. Пищевые соли представляют собой твердые вещества, которые извлекаются из земли или высвобождаются в процессе промышленного крекинга. Мы растворяем определенную массу (граммы) солей в определенном объеме (литрах) воды, и поэтому мы также можем использовать граммы или литры для единицы ЕС. Хотя каждое удобрение имеет свою собственную удобрительную ценность, можно обобщить и сказать, что EC = 1.0 мСм/см содержит до 1,0 г измеряемых солей на 1 л воды.

Впитываемость

Соль обладает свойством, казалось бы, притягивать к себе воду, процесс, известный как гидролиз. Горшок с солью, поставленный в подвал, уменьшит там влажность воздуха. В растворе концентрация солей всегда будет пытаться выровняться в двух разных областях концентрации за счет движения воды в область с более высокой концентрацией. Эта разница в концентрациях известна как градиент водного потенциала.Это свойство также играет роль в нашем культивировании посредством процесса, известного как осмос, который включает полупроницаемый барьер, который пропускает воду, но ограничивает движение ионов или солей.

Когда мы даем много питательных веществ (высокая ЕС), пищевые соли притягивают к себе воду в субстрате. Из-за этого корням труднее извлекать воду из субстрата. Таким образом, мы даже можем создать условия во влажном субстрате, в которых корни больше не способны извлекать воду из субстрата.Это называется «физиологически сухим» субстратом. Это приводит к тому, что у растений больше нет воды для транспирации (испарения), чтобы охладиться от жары (= света). Несмотря на то, что это обычно называют чрезмерным внесением удобрений, на самом деле это недостаток воды. Для срезанных цветов, таких как розы, или для черенков более высокая электропроводность в вазе или пробке для черенка может буквально вытянуть воду из стеблей.

Мы можем наблюдать этот осмотический процесс в U-образной трубке, когда мы разделяем две стороны проницаемой мембраной, такой как кусок стержня.Если мы теперь добавим немного соли на одну сторону, уровень воды на этой стороне поднимется, потому что к ней будет притягиваться вода с более низким EC. Вот почему мы рекомендуем очень мало или совсем не питательные вещества.


Соль обладает свойством притягивать молекулы воды. Когда вы добавляете соль в воду в правой половине пробирки (тем самым увеличивая значение EC), молекулы соли будут притягивать молекулы воды с левой стороны, в которой меньше соли. Уровень воды на правой стороне поднимается до тех пор, пока значения EC (концентрации соли) с обеих сторон снова не станут равными.

Повышение пищевой ценности

После того, как растительный материал прижился, мы должны попытаться как можно быстрее увеличить осмотическое значение (ЕС) растения. Поскольку растение увеличивается в объеме и поглощает воду, осмотическое значение падает. Питание в растении перераспределяется, и само растение становится мягким и светлее. Это делает его очень восприимчивым к обезвоживанию (увяданию), потому что вода может легко покинуть растение.

Повышенное питание корней пропорционально отразится на росте.Поскольку вода, используемая в качестве транспортного средства, испарилась, питательные соли останутся в растении, что повысит внутреннюю ЕС (осмотическую ценность). Так как он был повышен, гровер может снова дать корням более высокий уровень EC.

Сильные растения

Достигая этой положительной спирали накопления EC в растении, растение также становится более способным поглощать воду и удерживать ее. Из-за этого растение не позволяет своей воде испаряться очень легко, поэтому оно не потеряет воду, которую оно впитало слишком рано.Для слишком мягких растений необходимо уменьшить интенсивность света или сократить количество часов освещения, чтобы предотвратить нехватку света в конце дня.

Несмотря на то, что EC играет важную роль в этой истории, это не единственный фактор, который имеет здесь влияние. Общий климат-контроль вокруг установки влияет на процессы, частью которых является электропроводка.

Пищевые потребности

Создание ЕС в растении и, следовательно, в субстрате должно осуществляться с учетом потребностей роста растения.Этот спрос контролируется ассимиляцией. Чем крупнее растение, которое вы выращиваете, тем больше питательных веществ ему потребуется. Эти питательные вещества частично заперты в растении и превращаются в пригодные для использования аминокислоты, масла, жиры и т. д., но есть также доля, которая остается в соке растения, и это определяет внутреннюю ЕС. Калий является одним из наиболее важных питательных элементов в этом процессе.

После того, как растение закончило вегетативный рост, оно все еще может поглощать много калия для внутреннего осмотического значения и завязей.Яичники не являются оплодотворенным «семенем». Тем не менее, это увеличение потребления также подходит к концу. После прибл. 60% цикла выращивания растению будет хватать запаса питательных веществ, которые есть в субстрате. Игра между питательными веществами и применяемой ЕС теперь начинается для производителей.

Бульон EC в кастрюле

Мы можем использовать принцип «ведра», чтобы лучше понять эту игру.


Пока вода в субстрате испарится, соли не испарятся.Поэтому в последние недели роста в большинстве случаев следует прекратить подкармливать растение и только добавлять воду. Потому что, если в субстрате недостаточно воды, значение EC (концентрация соли) может резко возрасти.

Пример:

У нас есть ведро с 10 литрами раствора удобрения с ЕС 2,0 мСм/см. Это означает, что в ведре содержится 20 грамм пищевых солей (питательный запас). (2,0 г/л х 10 литров). Когда 9 литров воды испаряются, остается 1 литр воды с EC 20 (EC = 20 граммов соли в 1 литре воды).В действительности это никогда не будет столь экстремальным, как это, и при возделывании с почвой происходит дополнительный буферный процесс, который до некоторой степени связывает питательные соли с частицами органического субстрата, но принцип остается в силе. Добавление 9 литров приводит к EC до 2,0 мСм/см. Таким образом, если нам нужно поддерживать EC между 2 и 4 мСм/см, то мы должны пополнить запасы воды при удалении 5 литров. (4 г/л x 5 литров = 20 г, EC = 4 мСм/см)

Если в ведре есть растение, которое впитало 5 граммов из раствора, мы можем долить это при подаче воды, если нам нужно сохранить 2.0 эк. Если доза воды составляет, например, 5 литров, мы должны дать 5 граммов, или, говоря кратко; доза воды 5 литров с ЕС 1,0 (гр/л) или мСм/см. Целью здесь и при выращивании является поддержание ЕС в ведре.

Это основная предпосылка удобрения. Мы стараемся поддерживать определенный уровень плодородия в контейнере, который обеспечивает достаточный запас питательных элементов для растения. Вообще говоря, мы должны снизить EC в заключительном периоде. С системой, которую можно сливать, мы можем сами уменьшить запас питательных веществ, промывая водой с низким уровнем электропроводности.Субстрат в дренируемых системах можно исправить гораздо лучше. В недренируемых системах кормовой запас постоянно пополняется с последующим применением корма. Рано или поздно этот запас питательных веществ достигнет уровня, который замедляется, затем остановит способность растения поглощать воду, а затем фактически заставит воду выходить из тканей растения в обратном направлении всего этого процесса.

Резюме

Помимо того, что ЕС является единицей измерения количества удобрений, вводимых растениям, он также является механизмом климат-контроля, связанным с поглощением воды.

Растения следует начинать с низкой ЕС, которую затем как можно быстрее наращивают, чтобы обеспечить потребности растений в питательных веществах, а также повысить внутреннюю осмотическую ценность для создания сильных растений.

В последние недели выращивания растение практически не требует дополнительной подкормки. Мы продолжаем давать питание только для того, чтобы поддерживать запасы питательных веществ в горшке и поддерживать стабильность ЕС. Обычно это приводит к снижению EC или даже к еженедельной промывке (выщелачиванию).

Что такое ЕС? Электропроводность в гидропонике

EC означает электропроводность, то есть способность любого материала проводить электричество. Хотя большинство производителей привыкли измерять количество корма, которое они дают, в унциях на галлон, граммах на литр или в какой-либо другой единице измерения, ЕС идет немного дальше. Для производителей важно хорошо понимать, что такое электропроводность и почему она важна.

Питер Клаассен Исследование CANNA

Электропроводность

Измеритель электропроводности измеряет потенциал электрического тока, который передается через воду .Это известно как молярная проводимость (электролитическая проводимость) и измеряется в сименсах (S). Электроны могут течь через воду от одного набора электродов к другому не из-за самих молекул воды , а из-за ионов , растворенных в воде. Именно эти ионы переносят электроны.

Точно так же концентрация ионов в воде также определяет количество электронов, которые могут перемещаться от одного электрода к другому: чем выше концентрация ионов, тем больше поток электронов . Чистая вода является очень плохим проводником электричества, поэтому счетчик EC покажет 0,0 в дождевой воде, воде обратного осмоса или деминерализованной воде. Соленая морская вода , с другой стороны, является гораздо лучшим проводником .

Когда мы добавляем в воду питательные вещества (соли), мы увеличиваем молярный проводящий потенциал для тока через воду и, таким образом, увеличиваем значение EC (или CF = EC*10). На все измерения электропроводности напрямую влияет температура, и это необходимо учитывать при их проведении.

Блоки ЕС

Электрическая проводимость может быть выражена с использованием ряда различных единиц, но типичной единицей является сименс на метр2 на моль (См/м2/моль) или миллисименс на сантиметр (мСм/см) . Единица мСм/см обычно используется в Европе в качестве показателя концентрации питательных веществ в воде. В Северной Америке проводимость преобразуется в количество ионов в воде с использованием частей на миллион (которые также могут быть преобразованы в единицы, включая мг/л и т. д.). Это делается путем преобразования ЕС в значение на основе ионов, содержащихся в растворе.К счастью, существует фиксированный расчет отношения между всеми этими единицами, который приведен в таблице ниже.

Является ли показатель ЕС питательным?

Вода, содержащая минеральные соли, имеет ЕС, но само по себе присутствие ЕС не обязательно указывает на то, что вода содержит питательные соли, которые помогут растениям. Водопроводная вода может содержать, например, натрия и хлорида , которые имеют значение ЕС, но не имеют питательной ценности для растений.

Удобрение, конечно же, состоит из пищевых солей. Любая питательная ценность, которую мы добавляем в воду, известна как EC+ и должна добавляться к остаточному EC воды. Вот как мы измеряем общую ЕС в нашем резервуаре для кормления.

Пищевые соли представляют собой твердые вещества, извлеченные из земли или выпущенные в результате промышленного процесса крекинга. Мы растворяем определенное количество солей (в граммах) в определенном объеме воды (в литрах), что означает, что мы также можем использовать граммы или литры для единицы ЕС.Хотя каждое удобрение имеет свою удобрительную ценность, можно обобщить и сказать, что раствор с ЭП 1,0 мСм/см будет содержать до 1,0 г измеренных солей на 1 л воды.

Обеспечивает высокую электропроводность

Соль обладает свойством притягивать воду к себе, этот процесс известен как гидролиз . Горшок с солью, помещенный в подвал, уменьшит атмосферную влажность , например, притянув воду из атмосферы. В растворе концентрация солей всегда будет стремиться выровняться между двумя областями с разной концентрацией — другими словами, вода будет двигаться в область с более высокой концентрацией.Эта разница в концентрациях известна как градиент водного потенциала , и она также играет роль в нашем культивировании посредством процесса, известного как осмос .

Осмос включает полупроницаемый барьер, который позволяет молекулам воды проходить, но ограничивает движение ионов или солей в растворе. Когда мы растворяем много питательных веществ в воде (что приводит к высокой электропроводности), пищевые соли притягивают к себе воду в субстрате. Из-за этого корням труднее извлекать воду из субстрата.Таким образом, мы действительно можем создать условия, при которых корни больше не способны извлекать больше воды из субстрата, даже если субстрат насыщен. Это известно как обеспечение физиологической сушки субстрата . В результате у растений больше нет воды для охлаждения посредством транспирации (испарения) , что им необходимо делать при наличии тепла и света.

Несмотря на то, что этот эффект обычно называют « чрезмерное удобрение », на самом деле он является результатом нехватки воды в растении со всеми его вредными последствиями.Для срезанных цветов, таких как розы, или черенков растений более высокая электропроводность в вазе или пробке для черенка может буквально вытягивать воду из стеблей.


Соль обладает свойством притягивать молекулы воды. Когда вы добавляете соль в воду в правой половине пробирки (тем самым увеличивая значение EC), молекулы соли будут притягивать молекулы воды с левой стороны, в которой меньше соли. Уровень воды на правой стороне поднимается до тех пор, пока значения EC (концентрации соли) с обеих сторон снова не станут равными.

Мы можем увидеть этот осмотический процесс в действии U-образной трубки, если мы разделим две стороны проницаемой мембраной (например, куском стебля). Если мы теперь добавим немного соли на одну сторону трубки, уровень воды на этой стороне поднимется, потому что к ней будет притягиваться вода с более низким ЕС (более низкой концентрацией солей) (см. рис. 1). Все это означает, что важно добавлять мало или вообще не добавлять питательные вещества в самом начале процесса выращивания.

Внутренний ЕС

После того, как растение приняло питательный материал из питательного раствора, мы должны попытаться как можно быстрее увеличить осмотическую ценность растения (или его внутреннюю концентрацию солей).Поскольку объем растения увеличивается по мере его роста и поглощения воды, осмотическое значение падает. Соли в растении перераспределяются, и растение становится мягче и светлее. Это делает его очень восприимчивым к обезвоживанию (увяданию), потому что вода может легко покинуть растение.

Повышенное питание корней пропорционально отразится на росте. Поскольку вода, используемая для переноса питательных солей, испарилась, соли останутся в растении, повышая его внутреннюю ЕС (осмотическую ценность).Это означает, что гровер может снова подвергать корни воздействию раствора с более высокой ЕС.

Наращивание EC

Достигая этой положительной спирали накопления EC в растении, растение также становится более способным поглощать и удерживать воду. Это означает, что вода не испаряется из растения слишком легко, и оно не будет слишком быстро обезвоживаться. В таблице ниже показан пример растения, которое слишком рано потеряло запасы воды.

Когда растения становятся слишком мягкими, необходимо уменьшить интенсивность света или сократить количество часов освещения, чтобы предотвратить их высыхание в конце дня .Несмотря на то, что ЭК играет важную роль в этой истории, это не единственный фактор, оказывающий влияние. Общий климат вокруг завода влияет на процессы, частью которых является ЭЦ.

Пищевые потребности

При создании внутреннего ЕС растения, а затем и субстрата, важно учитывать потребности роста растения. Этот спрос контролируется ассимиляцией . Чем больше растет растение, тем больше ему нужно питания .Эти питательные вещества частично заперты в растении и превращаются в аминокислоты, масла, жиры и т. д., но некоторые питательные соли также остаются в соке растения, и они определяют внутреннюю ЕС растения. Калий является одним из наиболее важных питательных элементов для этого.

После того, как растение завершило фазу вегетативного роста, оно все еще может поглощать много калия для своей внутренней осмотической ценности и завязей. Яичники не являются оплодотворенным «семенем». Однако эта растущая скорость поглощения подходит к концу.Примерно через 60% цикла выращивания растение впитает достаточное количество питательных веществ из запасов в субстрате. Игра между питательными веществами и применением ЕС теперь начинается для производителей.

Бульон EC в кастрюле

Мы можем использовать принцип «ведра», чтобы понять эту игру.


Пока вода в субстрате испарится, соли не испарятся. поэтому в последние недели роста вы должны — в большинстве случаев — прекратить подкармливать растение и только добавлять воду. Потому что, если в субстрате недостаточно воды, значение EC (концентрация соли) может резко возрасти.

Пример:

У нас есть ведро с 10 литрами раствора удобрения с ЕС 2 мСм/см.
Это означает, что в ведре содержится 20 грамм пищевой соли (питательный запас). (2,0 г/л х 10 литров). Если испарится 9 литров воды, останется 1 литр воды с EC 20 (EC = 20 граммов соли в 1 литре воды). В действительности такого крайнего примера не произошло бы, и при возделывании в почве происходит дополнительный буферный процесс, который до некоторой степени связывает питательные соли с частицами органического субстрата, но принцип остается в силе.Добавление 9 литров воды вернет ЕС к 2 мСм/см. Таким образом, если нам нужно поддерживать ЕС в пределах от 2 до 4 мСм/см, мы должны пополнить запасы воды после удаления 5 литров (4 г/л x 5 литров = 20 г, ЕС = 4 мСм/см).

Если в ведре есть растение, которое впитало 5 граммов солей из раствора, мы можем добавить это количество при добавлении воды, чтобы поддерживать 2,0 EC. Например, если требуется долить 5 литров воды, мы должны добавить 5 граммов солей, или, говоря кратко: доза воды 5 литров с EC 1.0 (гр./л) или мСм/см. Целью здесь и при культивировании является поддержание постоянной ЕС в ведре.

Это основная предпосылка удобрения. Мы стараемся поддерживать определенный уровень плодородия в контейнере, который гарантирует, что растению будет доступно достаточное количество питательных элементов. Вообще говоря, мы должны снизить EC в заключительном периоде. С системой, которую можно сливать, мы можем сами уменьшить запас питательных веществ, промывая ее раствором с более низким значением EC.Субстрат в дренируемых системах гораздо легче исправить. В недренируемых системах запас питательных веществ может быть только увеличен, и он постоянно пополняется при последовательном применении корма. Рано или поздно этот запас питательных веществ достигнет уровня, который замедлит, затем остановит способность растения поглощать воду, а затем фактически заставит воду выходить из тканей растения, обращая весь процесс вспять.

Резюме

Помимо того, что это единица измерения удобрения, вводимого растениям, EC также является механизмом климат-контроля, связанным с поглощением воды .

Растения должны начать расти с низким уровнем EC, а затем его следует как можно быстрее нарастить, чтобы обеспечить потребности растений в питательных веществах, а также повысить внутреннюю осмотическую ценность для создания более сильного растения.

В последние недели выращивания растение практически не требует дополнительной подкормки . Мы продолжаем давать питание только для того, чтобы поддерживать запас питательных веществ в горшке и поддерживать стабильность ЕС. Обычно это приводит к снижению EC или даже к еженедельной промывке (выщелачиванию).

Теория электропроводности и технические советы (английский и испанский)

Электропроводность

Определение электропроводности Единицы измерения Калибровка измерителя электропроводности и техническое обслуживание ячейки Кондуктометр Компенсация температуры Кондуктометрические ячейки Важные характеристики, которые следует учитывать
9000 ток. Принцип, по которому приборы измеряют проводимость, прост: в образец помещаются две пластины, к пластинам прикладывается потенциал (обычно синусоидальное напряжение) и измеряется ток, проходящий через раствор.Проводимость (G), обратная удельному сопротивлению (R), определяется из значений напряжения и тока в соответствии с законом Ома.

2 G = 3 1 1
R 3 32 = I (AMPS)
E (Вольтс)
E (VOLTS)

С момента заряда на ионах в решении проводимости электрического тока, проводимость раствора пропорциональна концентрации его ионов.

Однако в некоторых случаях электропроводность может не зависеть напрямую от концентрации. Приведенные здесь графики иллюстрируют взаимосвязь между проводимостью и концентрацией ионов для двух распространенных растворов. Обратите внимание, что график является линейным для раствора хлорида натрия, но не для высококонцентрированной серной кислоты. Ионные взаимодействия могут изменить линейную зависимость между проводимостью и концентрацией в некоторых высококонцентрированных растворах.


Основной единицей проводимости является симен (S), ранее называвшийся мхо. Поскольку геометрия ячейки влияет на значения проводимости, стандартизированные измерения выражаются в конкретных единицах проводимости (См/см), чтобы компенсировать различия в размерах электродов. Удельная проводимость (C) — это просто произведение измеренной проводимости (G) и постоянной электродной ячейки (L/A), где L — длина столба жидкости между электродами, а A — площадь электродов (см. ).

C = G x (L/A)

Если постоянная ячейки (K) равна 1 см -1 , удельная электропроводность равна измеренной электропроводности раствора. Если используются другие константы ячейки, большинство измерителей автоматически компенсируют изменение геометрии ячейки. Чтобы сэкономить место, cm -1 не отображается, когда перечислены константы ячеек.

Хотя мы указываем диапазоны проводимости для наших продуктов в мкСм или мСм, из-за нехватки места следует понимать, что эти диапазоны отражают удельную проводимость в мкСм/см или мСм/см соответственно.

1 мкСм/см = 0,001 мСм/см = 0,000001 См/см = 1 мкмо/см

В следующей таблице показаны оптимальные диапазоны проводимости для ячеек с тремя различными константами:

3
3 Константа ячейки (900) Оптимальный диапазон проводимости
(мкс / см)
0,1 0,5 до 400
1.0 10 до 2000
10,0 1000 до 200 000

Кондуктометры и ячейки должны быть откалиброваны по стандартному раствору перед использованием.Выберите стандарт, наиболее близкий к электропроводности измеряемого раствора. Поляризованные или загрязненные электроды должны быть повторно платинированы или очищены для обновления активной поверхности ячейки. В большинстве случаев эффективным моющим средством является горячая вода с мягким жидким моющим средством. Ацетон легко очищает большинство органических веществ, а растворы хлора удаляют водоросли, бактерии или плесень. Не используйте абразивы для очистки электрода. Замените эту ячейку, если ничего не помогает.

Электропроводность некоторых распространенных растворов показана в таблице ниже.

2
2 Решение 3
Чистая вода 0,055 мкс / см
Электростанция Котельная вода 1,0 мкс / см
Хорошая городская вода 50 мкс / CM
Ocean Water 53 MS / CM
31,0% HNO3 865 MS / CM

преобразования:

2 ←
Multiply , чтобы получить
, чтобы получить
мкс / см 1 мкМХО / см
мс / см 1000 мкс / см
мкс / см 0.5 ppm

Измерения электропроводности зависят от температуры. Степень влияния температуры на электропроводность варьируется от раствора к раствору и может быть рассчитана по следующей формуле: :
G t = проводимость при любой температуре t в °C
G t кал. = проводимость при температуре калибровки t кал. кал в °C

Общие альфа (α) перечислены в таблице ниже.Чтобы определить α других растворов, просто измерьте проводимость в диапазоне температур и постройте график изменения проводимости в зависимости от изменения температуры. Разделите наклон графика на G t cal , чтобы получить α.

вещество
на 25 ° C
концентрация Alpha (α)
HCl 10 WT% 1.56
KCL 10 WT% 1.88
H 2 H 4 50 WT% 1.93
NaCl 10 WT% 2.14
HF 1,5 мас.% 7.20
HNO 3 31 мас.% 31,0

Все счетчики в нашем каталоге имеют либо фиксированную, либо регулируемую автоматическую температурную компенсацию относительно стандартной температуры – обычно 25°C.Большинство расходомеров с фиксированной температурной компенсацией используют значение a 2% на °C (приблизительное значение a растворов NaCl при 25°C). Измерители с регулируемой температурной компенсацией позволяют регулировать альфа-фактор, чтобы он более точно соответствовал альфа-фактору вашего решения.


Большинство кондуктометров имеют двухэлектродную ячейку (см. рисунок), доступную как в погружном, так и в проточном исполнении. Поверхность электрода обычно состоит из платины, титана, позолоченного никеля или графита.

Четырехэлектродные элементы используют опорное напряжение для компенсации любой поляризации или загрязнения электродных пластин. Эталонное напряжение гарантирует, что измерения показывают реальную проводимость независимо от состояния электрода, что обеспечивает более высокую точность измерений в широком диапазоне.


  • Автоматический выбор диапазона: Прибор автоматически выбирает соответствующий диапазон для измерения. Нет необходимости менять циферблат, умножать значения на дисплее, поворачивать потенциометр или вручную выбирать диапазон.
  • Температурная компенсация: Ячейка со встроенным датчиком температуры позволяет измерителю корректировать показания электропроводности или TDS на основе изменений температуры раствора.
  • Коэффициент преобразования TDS: Если содержание ионов в растворе не такое же, как в природной или соленой воде, для автоматической корректировки показаний необходим коэффициент преобразования TDS.
  • Регулируемые температурные коэффициенты: TDS некоторых образцов, таких как спирты и чистая вода, зависят от изменения температуры.Регулируемый температурный коэффициент позволяет пользователю компенсировать изменения температуры измеряемого раствора.
  • Регулируемая константа ячейки: Регулирует показания на дисплее, чтобы отразить использование ячейки с константой, отличной от K=1.
Перейти к началу страницы

Измерение проводимости металлических материалов

Электропроводность – это физическая величина, описывающая способность веществ проводить электрический ток. В электротехнике электрическая проводимость представлена ​​греческим символом сигма.Производная единица СИ для электропроводности представлена ​​в сименсах на метр (См/м).

Способность проводить электричество зависит от различных факторов. Например, мобильные электроны, присутствующие в материале, или геометрия компонента. В основном электрическая проводимость увеличивается с увеличением количества свободно движущихся электронов в материале. Поэтому твердые или гранулированные вещества имеют разную проводимость.

В электротехнике электропроводность играет важную роль.Причина этого в том, что большинство используемых материалов обладают очень хорошей электропроводностью. Некоторые приложения включают соединение различных электронных компонентов на печатной плате, изготовленной из материалов с высокой проводимостью или с использованием неэлектропроводных материалов в качестве изоляции или резистивной изоляции.

 

В каких областях электропроводность играет важную роль?

 

Электропроводность применяется в различных отраслях промышленности и ряде отраслей.Типичные примеры применения, когда используемые материалы проверяются на их электропроводность:

  • Производство печатных плат (ПП): Измерение электропроводности оцинкованной меди
  • Проверка разрядной способности компонентов: обычно выполняется в авиастроении для обеспечения работоспособности в случае материальных нагрузок, таких как удар молнии
  • Проверка электропроводности изоляторов: например, при использовании для линий электропередач

Электропроводность также можно использовать для обеспечения качества, поскольку она позволяет делать выводы о свойствах материалов.Это позволяет определить, подходит ли материал для его предполагаемого использования.

Каждый материал имеет определенную электропроводность, которая может варьироваться в определенных пределах. Путем объединения различных материалов в металлические сплавы для этой группы элементов создается специфическая электропроводность.

Измерение электропроводности позволяет определить настоящий материал. Это измерение используется в различных отраслях промышленности для идентификации материалов.Возможные применения среди прочего:

  • Входной контроль товаров на производственных предприятиях для проверки качества поставляемых материалов
  • Монета чеканки для обеспечения использования правильного материала сплава
  • Ювелиры и производители ювелирных изделий, для определения качества материала используемого золота
  • Участки переработки, для разделения таких материалов, как медь, латунь, алюминий или титан

Как измерить электропроводность?

 

Измерение электропроводности методом Ван дер Пау

 

Метод Ван-дер-Пау позволяет легко измерить электрическую проводимость.Здесь регистрируется падение напряжения определенного приложенного тока. Кроме того, измерительная установка определяет электрическое сопротивление, которое можно преобразовать в электрическую проводимость при известной толщине слоя.

Метод Ван дер Пау

Материал контактирует с четырьмя штифтами. Этот шаг является наиболее подверженным ошибкам, так как качество контакта имеет решающее значение для измерения. Достижение этого зависит от различных факторов: с одной стороны, от возможных загрязнений или неровностей на поверхности, с другой стороны, от износа контактных наконечников.

Таким образом, в серийных приложениях трудно измерить электрическую проводимость с помощью этого метода.

 

Вихретоковое измерение электропроводности

 

Вихревые токи генерируют переменные магнитные поля в проводящих материалах, которые действуют в направлении, противоположном введенному первичному полю. Это взаимодействие можно измерить с помощью вторичных индукторов. Токопроводящие материалы влияют на амплитуду и фазу вторичного поля из-за образования вихревых токов.

Фазовый сдвиг между первичным и вторичным полем можно использовать как меру электропроводности. Путем калибровки фазового сдвига по отношению к проводимости можно использовать вихретоковый измеритель для измерения электропроводности.

Одним из больших преимуществ вихретокового измерения является его бесконтактность. Таким образом, неразрушающий. Другими словами, качество поверхности остается неизменным.

Расстояние от вихретокового датчика до измеряемой поверхности оказывает большое влияние на точность измерения.В связи с этим имеющиеся на рынке вихретоковые измерительные приборы обычно имеют функцию измерения расстояния от зонда до объекта измерения.

Проводимость сильно зависит от температуры. Если температура испытуемого объекта отличается от температуры измерительного зонда, калибровочная кривая для определения электропроводности перестает быть точной. Таким образом, головка датчика должна быть термически связана с тестируемым компонентом, чтобы получить равномерный уровень температуры и точное измерение.

Еще одной проблемой является измерение электропроводности на искривленной поверхности, т.е. волна. Если диаметр головки зонда значительно больше радиуса исследуемой поверхности, провести измерение затруднительно. Для этого вихретоковый измерительный прибор может быть дополнительно откалиброван на разные радиусы. В то же время важно использовать требуемый радиус.

Формирование вихревых токов и создаваемого ими вторичного переменного поля также зависит от используемой частоты.Вихревые токи формируются только от нескольких сотен сердец до нескольких килогерц. Чем выше используемая частота, тем больше становятся вихревые токи. Поэтому для измерения очень тонких слоев требуются очень высокие частоты до одного мегагерца. По этой причине калибровку вихретокового измерителя необходимо проводить на разных частотах. При очень высоких частотах и ​​электропроводностях требования к измерительной аппаратуре сильно возрастают, так как чувствительность, т.е.е. скин-эффект, очень мал из-за проводимости.

Большим преимуществом вихретоковых приборов является возможность автоматизированного серийного контроля непосредственно на производственной линии: благодаря быстрым последовательностям измерений и этому бесконтактному методу измерения могут выполняться с высокой воспроизводимостью.

 

Продукт FOERSTER для измерения электропроводности

 

Модель SIGMATEST ® компании FOERSTER представляет собой зарекомендовавший себя и надежный измерительный прибор, предназначенный для измерения электропроводности.Например, SIGMATEST ® одобрен для многих видов технического обслуживания в авиации. В промышленности он используется для контроля качества производственной продукции, тестирования комбинаций материалов и сортировки металлов, сплавов или материалов, пригодных для повторного использования. Дополнительными областями применения являются определение тепловых повреждений и контроль в процессе производства и обработки в металлургии.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.