Site Loader

Содержание

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ — это… Что такое ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ?

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ
ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ (проводимость) — способность веществ проводить электрический ток, обусловленная наличием в них подвижных заряженных частиц (носителей заряда) — электроионов, ионов и др., а также физическая Величина (v), количественно характеризующая эту способность. Величина 1/v называется удельным электрическим сопротивлением.

Большой Энциклопедический словарь. 2000.

Синонимы:
  • ЭЛЕКТРОПОЕЗД
  • ЭЛЕКТРОПРОИГРЫВАТЕЛЬ

Смотреть что такое «ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ» в других словарях:

  • электропроводность — электропроводность …   Орфографический словарь-справочник

  • ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ — (s), Величина, характеризующая способность веществ проводить электрический ток. Определяется наличием в них подвижных заряженных частиц (носителей заряда) электронов, ионов и др. Измеряется в (Ом?м) 1. Величина 1/s называется удельным… …   Современная энциклопедия

  • ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ — (электрическая проводимость, проводимость), способность тела пропускать электрич. ток под воздействием электрич. поля, а также физ. величина, количественно характеризующая эту способность. Проводники всегда содержат свободные (или квазисвободные) …   Физическая энциклопедия

  • Электропроводность — (s), величина, характеризующая способность веществ проводить электрический ток. Определяется наличием в них подвижных заряженных частиц (носителей заряда) электронов, ионов и др. Измеряется в (Ом´м) 1. Величина 1/s называется удельным… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ — ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ, электропроводности, мн. нет, жен. (физ.). Способность проводить, пропускать электричество. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

  • ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ — ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ, и, ж. Способность тела проводить электрический ток. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

  • электропроводность — сущ., кол во синонимов: 1 • проводность (2) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ — свойство вещества переносить электрические заряды (в г. п., м лах) под действием внешнего электрического поля. Удельная Э. величина, обратная сопротивлению электрическому удельному. Единицей измерения удельной Э. в СГС служит Мом/см; в СИ… …   Геологическая энциклопедия

  • Электропроводность — свойство вещества проводить под действием не изменяющегося во времени электрического поля не изменяющийся во времени электрический ток… Источник: ЭЛЕКТРОТЕХНИКА . ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ. ГОСТ Р 52002 2003 (утв. Постановлением… …   Официальная терминология

  • ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ — ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ, способность проводить электричество. По своей способности проводить электрический ток все тела делятся на две группы проводники первого и второго рода. Проводники 1 го рода, представленные металлами и потому называемые также… …   Большая медицинская энциклопедия


Понятие об электропроводности — Справочник химика 21

    В отечественной литературе утвердились два термина для обозначения этого понятия — электропроводность и электрическая проводимость. Первый обычен для работ по электрохимии растворов, второй употребляется в словосочетаниях ионная (или электронная) проводимость , собственная (или примесная) проводимость и т. п. Прим, ред. [c.253]

    Другое обстоятельство, которым нам придется воспользоваться в настоящей работе, — это уже установленная на примере известкового шпата и кварца справедливость закона Ома в кристаллах, несмотря на видимые противоречия и аномалии. Пропорциональность между плотностью тока и электрической силой позволит нам воспользоваться для количественного описания электрических свойств кристалла понятием электропроводности. Методами наблюдения проводимости, предложенными еще в 1887 г. П. и Ж. Кюри, при известных условиях можно воспользоваться для измерения электропроводности. В статье об электропроводности кварца подробно изложены способы измерений применительно к различным случаям, встречающимся на практике. В настоящем исследовании оказалось возможным ограничиться простейшим из таких приемов. 

[c.128]


    В отличие от всех свойств жидких систем, разбиравшихся здесь, понятие электропроводность лишено определенности. Отнесение данной жидкости или жидкой смеси к проводящим или непроводящим является лишь следствием степени совершенства измерительной аппаратуры, поскольку абсолютно непроводящих объектов не существует. Поэтому необходимо условиться об определении понятий проводящий компонент , проводящий раствор , оговорившись, что такое определение неопределенно уже по своей сути. На первом этапе развития кондуктометрии как метода физико-химического анализа была предложена следующая классификация жидкостей по их проводимости [125, стр. 349] непроводящие (х 10 oм- см- ). 
[c.132]

    В отличие от свойств жидкой фазы, разбиравшихся прежде, понятие электропроводность лишено конкретности. Большей частью отнесение данного раствора к категории электропроводного , либо неэлектропроводного является следствием совершенства аппаратуры и измерительных схем, которые имеются в распоряжении исследователя. Точно так же отсутствует и вряд ли может появиться вообще единый критерий для введения понятий плохо проводящий раствор , умеренно проводящий раствор и т. д. [c.149]

    Различают 2 понятия электропроводности удельная и эквивалентная электропроводность. [c.340]

    Современная теория сильных электролитов пользуется понятием активность иона для объяснения многообразия всех факторов, влияющих на свойства растворов сильных электролитов, таких, как гидратация ионов и сила их электростатического взаимодействия, электропроводность, осмотическое давление, понижение давления пара и температуры кристаллизации, повышение температуры кипения и некоторые другие. [c.105]

    Таким образом, удельная электропроводность и пропорциональна концентрации электролита в растворе. Однако на опыте наблюдаются отклонения от пропорциональности, которые связаны с взаимодействием между ионами в растворе. В растворах слабых электролитов химическое взаимодействие приводит к неполной диссоциации молекул на ионы в растворах сильных (полностью диссоциированных) электролитов наблюдается электростатическое взаимодействие между ионами. Для того, чтобы провести оценку данных по электропроводности независимо от концентрации носителей заряда и их взаимодействия, введем понятие эквивалентной электропроводности X это электропроводность, отнесенная к постоянному числу носителей заряда К=% с. в зависимости от способа выражения концентра-дии (г-экв./мл или моль/мл) ее называют эквивалентной или молярной электропроводностью. 

[c.328]


    Согласно теории Дебая — Гюккеля, сильные электролиты полностью диссоциированы на ионы. Однако свободному движению частиц в жидкости препятствуют электростатические силы, действующие между ионами. В растворе, также как и в кристалле, каждый ион окружен ионами противоположного знака, так называемой ионной атмосферой, которая перемещается вместе с центральным ноном и ограничивает его подвижность. В результате электропроводность раствора сильного электролита оказывается меньше той величины, которая должна быть, если бы все ионы могли беспрепятственно перемешаться в электролитическом поле. Следовательно, создается впечатление, что в растворах сильных электролитов число свободных ионов меньше, чем их общая (аналитическая) концентрация. Поэтому для характеристики сильного электролита вводится понятие эффективной (т. е. проявляющей себя в действии) концентрации ионов, называемой также активностью а. Эта величина аналогична концентрации свободных гидратированных ионов (согласно теории электролитической диссоциации). 
[c.41]

    Еще один вопрос был связан с тем, каким образом электрический ток проходит через раствор. Чтобы ответить на этот вопрос, потребовалось изучить строение растворов. Работы в этом направлении привели к созданию теории строения растворов и электропроводности. Первый механизм прохождения тока через раствор — эстафетный механизм — был предложен Т. Гротгусом. В дальнейшем Фарадей высказал предположение о диссоциации веществ под действием тока на ионы и ввел понятия катод, анод, анион, катион, электролит. Затем были получены доказательства того, что распад на ионы происходит и без тока. 

[c.9]

    Еще один вопрос был связан с тем, каким образом электрический ток проходит через раствор. Механизмы прохождения тока через раствор и металлический проводник различны, так как прохождение тока через раствор сопровождается электрохимическими превращениями. Чтобы ответить на этот вопрос, потребовалось изучить строение растворов. Работы в этом направлении привели к созданию теории строения растворов и электропроводности. Первый механизм прохождения тока через раствор — эстафетный механизм — был предложен X. Гротгусом. В дальнейшем М. Фарадей высказал предположение о диссоциации веществ под действием тока на ионы и ввел понятия катод, анод, анион, катион, электролит. Затем были получены доказательства того, что распад на ионы происходит и без тока. 

[c.11]

    Кроме удельной электропроводности, удобно также ввести понятие об эквивалентной электропроводности к, представляющей собой электропроводность раствора электролита, содержащего один эквивалент растворенного вещества, находящегося между двумя параллельными электродами, расположенными на расстоянии 1 м друг от друга. Размерность эквивалентной электропроводности м- экв Ч Связь эквивалентной и удельной электропроводностей выражается формулой [c.171]

    Мы рассмотрели связь коэффициента диффузии с характеристикой, зависящей от механизма процесса (с величиной блужданий). Интересно рассмотреть связь коэффициента диффузии с понятием подвижности , которое мы ввели при рассмотрении электропроводности. Подвижность — это скорость, которую приобретает частица при действии единичной силы. Если в двух точках раствора концентрация различна, то и величина парциальной мольной свободной энергии компонента в этих точках будет разной. Следовательно, при переходе молекулы из одной точки в другую будет производиться работа, равная убыли свободной энергии А = Здесь индекс т указывает на то, что свободная энергия относится не к молю, а к молекуле. Но работа равна произведению силы на путь. Следовательно, на молекулу в среднем действует сила fi, описываемая уравнением [c.264]

    Во многих случаях эта зависимость выражена не так явно. Саханов установил, что проявление- минимума и максимума в концентрированных растворах маскируется увеличением вязкости растворов с увеличением концентрации. Увеличение вязкости сказывается иа электропроводности, так как подвижность ионов зависит от вязкости (см, гл. II). В концентрированных растворах вязкость увеличивается в большей степени, чем электропроводность, и поэтому электропроводность не возрастает. В связи с этим Саханов ввел понятие коррегированной электропроводности 1 , которая представляет собой наблюдаемую величину Я, умноженную на отношение вязкости раствора к вязкости чистого растворителя [c.106]

    Ряд исследователей высказывают мнение, что для очень концентрированных растворов, являющихся, но существу, смесями двух веществ, понятие эквивалентной электропроводности себя изживает. В этих условиях с.ле-дует пользоваться удельной электропроводностью и для выяснения зависимости электропроводности от состава лучше пользоваться обычными методами физико-химического анализа, т. е. строить диаграммы удельной проводимости как функции от состава. [c.136]

    Поскольку перенос электричества в растворах электролитов осуществляется ионами, т. е. связан с их концентрациями, Кольрауш ввел понятие эквивалентной электропроводности Л, представляющей собой отношение удельной электропроводности раствора х к концентрации с-п , (г-экв/см ). [c.111]


    Эквивалентная электропроводность. Для сравнения проводимости растворов разных электролитов введено понятие об эквивалентной электропроводности, которой называют электропроводность раствора, содержащего один грамм-эквивалент электролита, помешанного между электродами, отстоящими один от другого на расстоянии 1 см. Ее обозначают буквой X. Эквивалентная электропроводность равна удельной электропроводности, т. е. электропроводности 1 см раствора, умноженной на объем раствора, выраженный в кубических сантиметрах и содержащий [c.40]

    Для сравнения проводимости растворов разных электролитов введено понятие об эквивалентной электропроводности, т. е. электропроводности раствора, содержащего один грамм-эквивалент [c.54]

    ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ (основные понятия и определеняя). ЧИСЛА ПЕРЕНОСА [c.179]

    В книге рассмотрены основные понятия электрохимии и современные методы исследования кинетики электродных процессов. Описаны классические и релаксационные методики изучения электродной поляризации. Представлены специальные и вспомогательные приборы, применяемые в электрохимических исследованиях. Уделено внимание особенностям лабораторного эксперимента. В задачах установлены закономерности фарадеевских реакций, электропроводности растворов, чисел переноса, э. д, с. элементов, электрокапиллярных явлений и строения двойного электрического слоя, диффузионной кинетики и полярографии, механизма образования на электродах новой фазы, пассивности и коррозии металлов. [c.2]

    Ввиду сложности зависимости х = [(С) в электрохимии часто пользуются понятием эквивалентной электропроводности. Эквивалентная электропроводность Яи есть электропроводность 1 г-экв растворенного электролита, помещенного между электродами, расположенными на расстоянии 1 см один от другого. Очевидно, что при данной концентрации Сг [c.117]

    Э. X. Ленц разработал методику измерения электропроводности растворов (1840 г.) и ввел в науку понятие об эквивалентной электропроводности (1877 г.). Он же вместе с А. С. Савельевым развил представления о поляризации электродов. [c.7]

    Введем понятие молекулярной или эквивалентной электропроводности, величина которой не будет зависеть от концентрации, а тольк от значения степени диссоциации. [c.206]

    Так как удельная электропроводность есть величина обратная удельному электросопротивлению, то отмеченную нами зависимость можно формулировать так неравномерность изменений в величинах перепадов удельной электропроводности при нагревании коксов от 25 до 600° происходит в таком же порядке, как и изменения истинной плотности коксов, прокаленных до 2500°. Это не противоречит общепринятым понятиям о том, что изменения степени внутренних контактов приводят к соответствующим изменениям электропроводности коксов. [c.143]

    Понятие диэлектрические потери более широко, чем понятие электропроводность , так как включает также и процессы, вызванные поляризацией вещества. Проводимость зависит от числа свободных зарядов, неограниченно перемещающихся в электрическом поле, а явление поляризации определяется наличием связанных зарядов, перемещение которых ограничено из-за структуры кристалла или неоднородности вещества. Связанные заряды могут иметь большое значение в процессе катализа, так как при наложении электрического поля происходит местное изменение концентрации зарядов на очень малом участке поверхности, что в свою очередь приводит к очень большим напряженностям электрического поля на очень ограниченных участках поверхности гюлупроводника границы раздела зарядов поэтому могут являться центрами адсорбции и катализа. Кроме того, истинное количество зарядов, принимающих участие в процессах адсорбции и катализа, может оказаться не соответствующим тому количеству, которое определяется из э1ектропроводности, измеренной на постоянном токе, так как связанные заряды не принимают участия в создании тока проводимости и более того — они могут ее существенио уменьшить благодаря увеличению рассеяния свободных зарядов на этих областях. [c.330]

    А. Н. Саханов обратил внимание на то, что в концентрированных растворах измеряемая величина электропроводности включает в себя эффект вязкости. В этой связи он ввел понятие о корригированной электропроводности кк, т. с. о величине молярной электропроводности, в которой учтено увеличение вязкости при Д31Ш0М разбавлении у по сравнению с вязкостью нри бесконечном разбаВ лении 7оо  [c.132]

    Такие свойства, как температуры плавления и кипения, механическая прочность и твердость, определяются прочностью связи между молекулами в данном веществе при данном его агрегатном состоянии поэтому применение подобных понятий к отдельной молекуле не имеет смысла. Плотность — это свойство, которым отдельная молекула обладает и которое можно вычислить. Однако плотность молекулы всегда больше плотности вещества (даже в твердом состоянии), потому что в любом веществе между молекулами всегда имеется некоторое свободное пространство, А такие свойства как электропроводность, теплоемкость, определяются не свойствами молекул, а структурой вещества в целом. Для того чтобы убедиться в этом, достаточно вспомнить, что эти свойства сильно изменяются при изменении агрегатного состояния вещества, тогда кан молекулы при этом не претерпевают глубоких изменений. Таким образом, понятия о некоторых физических свойствах не применимы к отдельной молекуле, а о других — применимы, но сами эти свойства по своей величине различны для модекулы и, для вещества в целом. [c.20]

    Многочисленными экспериментами показано, что если увеличить электропроводность реактивного топлива до 35—50 пСм, то образующиеся заряды статического электричества очень быстро рассеиваются, и опасность разряда и взрыва практически ликвидируется. Рассеивание заряда вследствие утечки принято называть релаксацией. Для количественной оценки времени релаксации введено понятие время полурассеивания , т. е. время, необходимое для уменьшения заряда наполовину. Зависимость между временем полурассеивания и электропроводностью р выражается следующей формулой р = 12/р. [c.233]

    Шатенштейн предлагает изменить формулировки понятия кислот и оснований так, чтобы они учитывали кислотно-основное взаимодействие, не завершившееся ионизацией и поэтому не определяемое схемой Бренстеда. Он считает, что образование водородной связи является уже проявлением кислотно-основных свойств. Основываясь на этом, а также на том, что электропроводность не возникает при многих кислотно-основных взаимодействиях, Шатенщтейн предлагает такие формулировки понятий кислот и оснований. [c.291]

    Электропроводность электролитов удобнее относить к числу грамм-эквивалентов растворенного вещества. Поэтому было введено понятие эквивалентной электропроводности. Эквивалентная, электропроводность (X) равна электропроводности такого объема раствора, помещенного между двумя параллельными электродами, располоэ/сенньши на расстоянии i см, который соде )жиг один грамм-эквивалент вещества. [c.72]

    Ввиду сложности зависимости х = f( ) в электрохимии для характеристики состояния электролитов часто пользуются понятиями эквивалентной и молекулярной электропроводностей. Эти понятия были введены Ленцем в 1887 г. [c.52]

    Если под полупроводниками подразумевать вещества, электропроводность которых существенно зависит от воздействия внешних факторов (температура, свет и т. д.), то можно считать, что большинство твердых тел, жидкостей и даже газов обладает свойствами полупроводников. Однако в производстве полупроводниковых приборов используется пока что ограниченное число материалов. Все они являются твердыми телами с электронной электропроводностью и имеют, как правило, кристаллическое строение. Поэтому в дальнейшем под понятием полупроводник будут подразумеваться только твердые тела, обладающие электронной электропроводностью, величина удельной проводимости ко-торых находится в пределах 10 —10  [c.11]

    Важность этого понятия связана с тем, что симметрия кристалла определяет и симметрию проявления самых разнообразных физических свойств. Но макрофизические свойства, такие, как электропроводность, упругость и др., относятся не к отдельным атомам или атомным рядам, а к кристаллу в целом, и определяются не пространственной группой симметрии кристалла, а его классом симметрии — той точечной группой, которая получится, если все открытые элементы симметрии заменить сходственными закрытыми и перенести в общую точку пересечения. [c.25]

    Дебай ввел новое понятие для характеристики сильных электролитов — коэффициент активности, который, будучи меньшё единицы при достаточно больших концентрациях электролитов, как бы уменьшает общую концентрацию ионов до предела, соответствующего получаемому эффекту (изменение константных точек по законам Рауля или электропроводности электролита). Тогда активная концентрация или просто активность будет выражаться соотношением [c.203]

    Пренаде всего следует подчеркнуть, что в практическом смысле чистота вещества понятие относительное, зависящее от назначения вещества. Так, в быту называют чистой обычную воду и уж, во всяком случае, относят к этой категории дистиллированную воду, поскольку в многочисленных случаях ее использования такая вода ведет себя как химический индивидуум. На самом деле дистиллированная вода далеко не является чистым веществом, она содержит растворенные газы, пылинки п в небольших количествах соли и кремневую кислоту, извлеченные пз стекла. Такая вода не только не может служить эталоном чистоты, ио даже не может быть использована во многих ответственных работах (определение электропроводности, получение полупроводниковыч материалов и т. д.). [c.16]

    Константы и фнзнко-хнмические величины регистрируются в указателе не только при соответствугощих соединениях, но и при определенных понятиях атомный вес, момент электрический (дипольиый), парахор, теплота образования, электропроводность и др. [c.353]

    При расчетах в кондтотометрии используют понятие «удельная электропроводность (ае)» это электропроводность раствора, заключенного между плоскими электродами плош адью 1 см каждый, находяш ихся друг от друга на расстоянии 1 см. [c.119]

    Понятие металлической связи. Металлы, в отличие от всех других кристалличесь их твердых тел, обладают характерными физическими свойствами и особенными кристаллическими структурами. Металлические кристаллы обладают высоко11 электропроводностью и теплопроводностью, а кристаллические структуры обычно удовлетворяют требованиям плотнейших упаковок н характеризуются, следовательно, болх ши-ми координационными числами. Соединения, образующиеся из нескольких металлических элементов, отличаются по характеру связи от всех других классов химических веществ. Обычные представления о валентности элементов не способны объяснить химический состав большинства интерметаллических соединений. Состав интерметаллических фаз часто не подчиняется закону простых кратных отношений и может варьировать в широких пределах. Этот факт говорит о том, что связь между атомами в металлических кристаллах (и жидких расплавах) не ограничивает соотношение элементов ии численно, ни прост )а11-ственно. Каждый атом в металле стремится окружить себя максималь- [c.197]

    ГИИ этой зоны 11 11ос гедующей (пустой) зонами невелик. Поэтому уже при комнатных температурах некоторое количестао электронов аа счет теплового возбуждения перебрасывается в квантовые ячейки пустой зоны, где эти электроны ведут себя совершенно точно так же, как электроны проводимости в металлах (где понятие валентной лоны я зоны проводимости совпадают). Поэтому эта первая пустая зона в полупроводниках носит название зоны проводимости. Механизм электропроводности и электронной теплопроводности здесь такой же, как в металлах главное же различие заключается в том, что число таких электронов проводимости мало и эффект от них невелик роме того, эффект должен по определенной закономерности увеличиваться с температурой, связанной с увеличенным перебросом. Поэтому температурная зависимость ЭТИХ свойств у металлов и полупроводников резко различна. [c.204]


Нормативная документация. ФС.2.2.0020.18 Вода очищенная


ФАРМАКОПЕЙНАЯ СТАТЬЯ
Aqua purificata Взамен ФС.2.2.0020.15

H2O          М.м. 18,02

Настоящая фармакопейная статья распространяется на нефасованную воду очищенную, получаемую из воды питьевой методами дистилляции, ионного обмена, обратного осмоса, комбинацией этих методов или другим способом, и предназначенную для производства или изготовления лекарственных средств, получения воды для инъекций, а также для проведения испытаний лекарственных средств.  
Для приготовления лекарственных средств, изготовляемых в асептических условиях, воду очищенную необходимо подвергать стерилизации. 
Вода очищенная не должна содержать антимикробных консервантов или других добавок.


Описание. Бесцветная прозрачная жидкость без запаха.

Кислотность или щелочность. К 20 мл воды очищенной прибавляют 0,05 мл 0,1 % раствора фенолового красного. При появлении жёлтого окрашивания оно должно измениться на красное при прибавлении не более 0,1 мл 0,01 М раствора натрия гидроксида. При появлении красного окрашивания оно должно измениться на желтое при прибавлении не более 0,15 мл 0,01 М раствора хлористоводородной кислоты.

Электропроводность. Определение проводят в соответствии с требованиями ОФС «Электропроводность» с помощью оборудования – кондуктометров, внесенных в Государственный реестр средств измерений.
Оборудование

Кондуктометрическая ячейка:

электроды из подходящего материала, такого как нержавеющая сталь;
константа    ячейки    обычно    устанавливается    поставщиком      и впоследствии проверяется через соответствующие интервалы времени с использованием сертифицированного стандартного раствора с электропроводностью менее 1500 мкСм/см или путем сравнения с ячейкой, имеющей аттестованную константу ячейки. Константа ячейки считается подтвержденной, если найденное значение находится в пределах 2 % от значения, указанного в сертификате; в противном случае должна быть проведена повторная калибровка. 
Кондуктометр.   Точность    измерения      должна    быть    не    менее 0,1 мкСм/см в низшем диапазоне. 

Калибровка системы (ячейки электропроводности и кондуктометра). Калибровка должна проводиться с использованием одного или более соответствующих стандартных растворов (ОФС «Электропроводность»). Допустимое отклонение должно составлять не более 3 % от измеренного значения электропроводности.
Калибровка кондуктометра. Калибровку кондуктометра проводят с использованием сопротивлений высокой точности или эквивалентным прибором после отсоединения ячейки электропроводности для всех интервалов, использующихся для измерения электропроводности и калибровки ячейки, с погрешностью не более 0,1 % от сертифицированной величины. В случае невозможности отсоединения ячейки электропроводности, вмонтированной  в  производственную  линию,  калибровка  может  быть проведена относительно предварительно калиброванной ячейки электропроводности, помещенной в поток воды рядом с калибруемой ячейкой.
Методика 
Измеряют электропроводность без температурной компенсации с одновременной регистрацией температуры. Измерение электропроводности с помощью кондуктометров с температурной компенсацией возможно только после соответствующей валидации.

В табл. 1 находят ближайшее значение температуры, меньше измеренного. Соответствующая величина электропроводности является предельно допустимой. 

Вода очищенная соответствует требованиям, если измеренное значение электропроводности не превышает найденного по табл. 1 предельно допустимого значения.

Таблица 1 – Предельно допустимые значения электропроводности воды очищенной в зависимости от температуры

Температура, 
°С
   Электропроводность,
мкСм/см
Температура,
°С
Электропроводность,
мкСм/см
0 2,4 60 8,1
10 3,6 70 9,1
20 4,3 75 9,7
25 5,1 80 9,7
30 5,4 90 9,7
40 6,5 100 10,2
50 7,1 - -
Для значений температур, не представленных в табл. 1, вычисляют предельно допустимое значение электропроводности путем интерполяции ближайших к полученному верхнему и нижнему значениям, приведенным в табл. 1.


Сухой остаток. Не более 0,001 %. 100 мл воды очищенной выпаривают досуха и сушат при температуре от 100 до 105 °С до постоянной массы. 

Восстанавливающие вещества. 100 мл воды очищенной доводят до кипения, прибавляют 0,1 мл 0,02 М раствора калия перманганата и 2 мл серной кислоты разведенной 16 %, кипятят в течение 10 мин; розовое окрашивание должно сохраниться. 

Углерода диоксид. При взбалтывании воды очищенной с равным объемом раствора кальция гидроксида (известковой воды) в наполненном доверху и хорошо закрытом сосуде не должно быть помутнения в течение 1 ч. 

Нитраты и нитриты. Не более 0,00002 % (0,2 ppm). 5 мл испытуемой воды очищенной помещают в пробирку, погруженную в ледяную воду, прибавляют 0,4 мл 10 % раствора калия хлорида, 0,1 мл 0,1 % раствора дифениламина и по каплям при перемешивании 5 мл серной кислоты, свободной от азота. Пробирку помещают на водяную баню при температуре 50 °С. Через 15 мин синяя окраска раствора по интенсивности не должна превышать окраску стандартного раствора, приготовленного одновременно таким же образом с использованием смеси 4,5 мл воды, свободной от нитратов и 0,5 мл стандартного раствора нитрата (2 ppm нитрат-иона).
Примечание. Приготовление стандартного раствора нитрата (2 ppm нитрат-иона). 0,815 г калия нитрата помещают в мерную колбу вместимостью 500 мл, растворяют в воде и доводят объем раствора водой до метки. 1,0 мл полученного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 500 мл и доводят объем раствора водой, свободной от нитратов, до метки.

Аммоний. Не более 0,00002 % (0,2 ppm). 20 мл испытуемой воды очищенной помещают в пробирку, прибавляют 1,0 мл щелочного раствора калия тетрайодмеркурата. Через 5 мин просматривают вдоль вертикальной оси пробирки вниз; окраска раствора по интенсивности не должна превышать окраску стандартного раствора, приготовленного одновременно таким же образом путем прибавления 1,0 мл щелочного раствора калия тетрайодомеркурата к смеси 4 мл стандартного раствора аммония (1 ppm аммоний-иона) и 16 мл воды, свободной от аммиака.
Примечание. Приготовление стандартного раствора аммония (1 ppm аммоний-иона). 0,741 г аммония хлорида помещают в мерную колбу вместимостью 1000 мл, растворяют в воде и доводят объем раствора водой до метки. 1,0 мл полученного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 250 мл и доводят объем раствора водой, свободной от аммиака, до метки.

Хлориды. К 10 мл воды очищенной прибавляют 0,5 мл азотной кислоты, 0,5 мл 2 % раствора серебра нитрата, перемешивают и выдерживают в течение 5 мин. Не должно быть опалесценции. 

Сульфаты. К 10 мл воды очищенной прибавляют 0,1 мл хлористоводородной кислоты разведенной 7,3 % и 0,1 мл 6,1 % раствора бария хлорида. В течение не менее 1 ч не должно наблюдаться помутнение.  

Кальций и магний. К 100 мл воды очищенной прибавляют 2 мл аммония хлорида буферного раствора рН 10,0, 50 мг индикаторной смеси эриохрома черного Т и 0,5 мл 0,01 М раствора натрия эдетата; должно наблюдаться чисто синее окрашивание раствора (без фиолетового оттенка). 

Алюминий. Не более 0,000001 % (0,01 ppm) (ОФС «Алюминий», метод 1). Испытание проводят для воды очищенной, предназначенной для использования в производстве растворов для диализа.
Испытуемый раствор. К 400 мл воды очищенной прибавляют 10 мл ацетатного буферного раствора рН 6,0 и 100 мл воды дистиллированной.
Эталонный раствор. К 2 мл стандартного раствора алюминий-иона (2 мкг/мл) прибавляют 10 мл ацетатного буферного раствора рН 6,0 и 98 мл воды дистиллированной.
Контрольный раствор. К 10 мл ацетатного буферного раствора рН 6,0
прибавляют 100 мл воды дистиллированной. 

Тяжёлые металлы. Не более 0,00001 % (0,1 ppm).
Определение проводят одним из приведенных методов.

Метод 1. В пробирку диаметром около 1,5 см помещают 10 мл испытуемой воды очищенной, прибавляют 1 мл уксусной кислоты разведенной 30 % и 2 капли 2 % раствора натрия сульфида. Через 1 мин производят наблюдение за изменением окраски раствора вдоль вертикальной оси   пробирки,  помещенной     на   белую   поверхность.  Не   должно   быть окрашивания.

Метод 2. 100 мл воды очищенной упаривают до объема 20 мл. Оставшаяся после упаривания вода в объеме 10 мл должна выдерживать испытание на тяжелые металлы (ОФС «Тяжелые металлы») с использованием эталонного раствора, содержащего 1 мл стандартного раствора свинец-иона (5 мкг/мл) и 9 мл испытуемой воды очищенной.
Примечание. Стандартный раствор свинец-иона (5 мкг/мл) готовят разведением стандартного раствора свинец-иона (100 мкг/мл) испытуемой водой очищенной.
Контрольный раствор. 10 мл испытуемой воды очищенной.


Микробиологическая чистота
Общее число аэробных микроорганизмов (бактерий и грибов) не более 100 КОЕ в 1 мл. Не допускается наличие Еscherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa в 100 мл.
Для определения микробиологической чистоты воды очищенной используют образец объемом не менее 1000 мл. Исследование проводят методом мембранной фильтрации в асептических условиях в соответствии с ОФС «Микробиологическая чистота». 
Бактериальные    эндотоксины   Не     более      0,25 ЕЭ/мл    (ОФС «Бактериальные эндотоксины»).
Испытание проводят для воды очищенной, предназначенной для использования в производстве растворов для диализа.

Хранение и распределение. Вода очищенная хранится и распределяется в условиях, предотвращающих рост микроорганизмов и исключающих возможность любой другой контаминации.

Электропроводность воды и методы исследования

Синонимы: проводимость, электрическая проводимость, удельная электрическая проводимость.

Описание: параметр, характеризующий способность воды проводить электрический ток, который опосредованно показывает содержание в воде электролитов, т.е. растворенных солей — косвенный показатель минерализации водных растворов. Измеряется в мкСм (микросименс) на см. Сименс — обратная величина по отношению к ому, поэтому электропроводность можно рассчитать, исходя из показателя удельного сопротивления, и наоборот.

Электропроводность очень приблизительно характеризует минерализацию воды и не даёт никакой информации о компонентном составе. Распространённые приборы «солемеры», которые переводят показатель электропроводности в минерализацию или жёсткость, обладают крайне низкой точностью, поэтому не стоит полагаться на результаты таких измерений. Жёсткость, минерализация и другие параметры должны определяться методами количественного химического анализа по специальным методикам.

Методы определения: кондуктометрия.

Методики, используемые в Испытательном центре МГУ для определения электропроводности растворов

Нормативный документ на методику Метод определения Оборудование
Вода
РД 52.24.495-2005 кондуктометрия Hanna Instruments 98304
Почва
ГОСТ 26423-85 кондуктометрия Hanna Instruments 98304

Распространённость: все типы природных вод содержат в себе растворённые соли, и, таким образом, обладают электропроводностью, отличной от нуля. Это хорошо, поскольку естественная минерализация воды, которую мы используем для питья, поддерживает внутренние системы организма в нормальном состоянии. Наименьшей электропроводностью обладают дождевая и талая вода, наибольшей — морская вода и вода соляных озер.

Удельная электрическая проводимость некоторых типов вод

Природная среда Электропроводность, мкСм/см
вода морская 30 000
земля влажная 100
вода дистиллированная 1

Нормирование

Электропроводность не нормируется в отечественных нормативных документах, хотя присутствует в документах Европейского Союза (предельное значение — 2 500 мкСм/см). Вместо электропроводности в Российской Федерации ограничивается минерализация. Мы добавили этот параметр в наши наборы, поскольку для эксплуатации некоторых бытовых приборов, таких как утюги, парогенераторы, очистители воздуха, стиральные машины, бойлеры требуется использовать воду определённого качества, которое характеризуется в том числе электропроводностью.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) кальция в различных водных объектах

Нормирование ПДК, мг/л
Бутилированная вода первой категории
СанПиН 2.1.4.1116-02
Бутилированная вода высшей категории
СанПиН 2.1.4.1116-02
Вода систем централизованного водоснабжения
СанПиН 2.1.4.1074-01
Водные объекты рыбохозяйственного значения
Приказ Минсельхоза РФ № 552
Объекты рекреационного водопользования
СанПиН 2.1.5.980-00
Вода плавательных бассейнов
СанПиН 2.1.2.1188-03
Сточные воды в бытовых системах водоотведения
Постановление Правительства РФ № 644
Сточные воды в ливневых системах водоотведения
Постановление Правительства РФ № 644

Польза и вред. Методы очистки воды

Поскольку электропроводность приблизительно отражает минерализацию, польза и вред этого параметра для организма, а также методы очистки воды аналогичным таковым у минерализации. В случае приборов использование воды со слишком низкой или высокой электропроводностью может привести к выходу прибора из строя, при этом гарантийные обязательства могут не распространяться на приборы, сломанные в результате использования воды с ненадлежащей электропроводностью.


Статья 5217 — Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки

Название статья

УДЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ, СОДЕРЖАЩИХ СЕРНУЮ КИСЛОТУ И СУЛЬФАТ АЛЮМИНИЯ, МЕДИ ИЛИ КАДМИЯ 

Авторы

Перелыгин Юрий Петрович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой химии, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), [email protected]
Кольчугина Ирина Геннадьевна, кандидат технических наук, доцент, кафедра химии, Пензенский
государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40),[email protected]
Рашевская Ирина Владимировна, кандидат технических наук, доцент, кафедра химии, Пензенский
государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), [email protected]
Флягин Александр Александрович, доцент, кафедра химии и теории и методики обучения химии, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40),  dep_xitimox.pnzgu.ru

Аннотация

Актуальность и цели. Поскольку водные растворы серной кислоты с добавлением сульфатов алюминия, меди или кадмия достаточно широко используются при нанесении гальванических покрытий медью, кадмием и оксидных покрытий на алюминии и его сплавы [8], а также при получении легких металлов [9], то получение математических зависимостей влияния концентрации
серной кислоты и сульфатов указанных металлов на удельную электропроводность данных растворов представляет собой достаточно актуальную задачу.
Материалы и методы. Определение удельной электропроводности исследуемых растворов проводилось на кондуктометре марки КЭЛ-1М при температуре 25 оС. Растворы готовились на дистиллированной воде с применением реактивов марки «хч».
Результаты. Определена удельная электропроводность растворов серной  кислоты с добавлением солей алюминия, меди или кадмия. Получены математические зависимости удельной электропроводности исследуемых растворовот концентрации серной кислоты и сульфатов алюминия, меди или кадмия. 
Выводы. В результате проведенных исследований разработаны ускоренные методики аналитического определения сульфатов алюминия, меди или кадмия в сернокислых растворах.

Список литературы

1. Справочник по электрохимии / под ред. А. М. Сухотина. – Л. : Химия, 1981. – 488 с.
2. Иванов, А. А. Электропроводность растворов систем ZnSO4-h3SO4-h3O и MgSO4-h3SO4-h3O / А. А. Иванов // Журнал неорганической химии. – 1988. – Т. 33, № 8. – С. 2127–2133.
3. Иванов, А. А. Электропроводность водных растворов кислот в бинарных и тройных водно-электролитных системах / А. А. Иванов // Журнал неорганической химии. – 2008. – Т. 53, № 12. – С. 2081–2097.
4. Иванов, А. А. Электропроводность системы h3SO4-Al2(SO4)3-h3O / А. А. Иванов, Л. А. Зайцева, А. Н. Селин // Журнал неорганической химии. – 1989. – Т. 34, № 4. – С. 1040–1044.
5. Филатова, Е. Г. Электропроводность водных растворов электролитов, потенциально пригодных для создания новых методов получения легких металлов : дис. … канд. техн. наук : 05.16.02 / Филатова Е. Г. – Иркутск : Иркутский гос. техн. ун-т, 2003. – 145 с.
6. Бегунов, А. И. Электропроводность раствора сульфата алюминия в присутствии серной кислоты / А. И. Бегунов, Е. Г. Филатова // Вестник Иркутского государственного технического университета. – 2003. – № 1 (13). – С. 84–86.
7. Добош, Д. Электрохимические константы. Справочник для электрохимиков / Д. Добош. – М. : Мир, 1980. – 365 с.
8. ГОСТ 9.305–84 Покрытия металлические и неметаллические неорганические. – М. : Госстандарт, 1988. – 183 с.
9. Патент 2138582 Российская Федерация, МПК C25C1/02. Способ получения алюминия / Бегунов А. И. ; заявитель и патентообладатель Бегунов Альберт Иванович ; заявл. 17.04.1997 ; опубл. 27.09.1999.
10. Котик, Ф. Т. Ускоренный контроль электролитов, растворов и расплавов / Ф. Т. Котик. – М. : Машиностроение, 1978. – 191 с.
11. Аверьянов, Е. Е. Справочник по анодированию / Е. Е. Аверьянов. – М. : Машиностроение, 1988. – 224 с.

Определение — удельная электропроводность — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Определение — удельная электропроводность

Cтраница 2

Таким образом, для определения удельной электропроводности раствора необходимо измеренную электропроводность умножить на константу сосуда. Однако поскольку константа сосуда должна быть величиной постоянной, нет необходимости при построении кондуктометри-ческой кривой пересчитывать электропроводность ( W) в удельную электропроводность ( я), так как эти величины прямо пропорциональны друг другу.  [16]

Суть исследований заключалась в определении удельной электропроводности растворов до и после волновых воздействий, при изменении которой после обработки можно судить о химических изменениях в нефтяных эмульсиях, что может привести к интенсификации процессов в углеводородных системах.  [18]

Оставшуюся часть фильтрата используют для определения удельной электропроводности. Измерения проводят при постоянной температуре; допустимые отклонения температуры не должны превышать 0 2 С.  [19]

Из вышеизложенного следует, что при определении удельной электропроводности твердых диэлектриков необходимо, чтобы значения плотности тока и ВП, используемые при расчете, определялись бы лишь током проводимости и вклад в них поляризационных процессов, обусловленных движением связанных зарядов, был бы пренебрежимо мал. Для этого необходимо проведение измерений / и р в специально выбранных условиях. Например, кинетику установления дипольной и ионной поляризации можно изучить в переменных электрических полях, а при измерениях / и р в постоянном поле выбирать условия опыта так, чтобы токи, например, дипольной поляризации были пренебрежимо малы по сравнению с током проводимости.  [20]

К мосту прилагается электролитическая ячейка 11 для определения удельной электропроводности электролитов. Электролитическая ячейка представляет собой сосуд из малорастворимого стекла, в который с помощью платиновых проволочек впаяны электроды из листовой платины.  [21]

К мосту прилагается электролитическая ячейка / / для определения удельной электропроводности электролитов. Электролитическая кчей-ка представляет собой сосуд из малорастворимого стекла, в который впаяны электроды из листовой платины.  [22]

В более поздней работе ( 1954) он приводит способы определения удельной электропроводности в практике водных исследований и там же дает краткий обзор работ по применению измерений электропроводности при изучении водоемов. Москвы в период весенних паводков, связывал его с количественными изменениями в минеральном составе воды.  [23]

Измерение электросопротивления мембран проводят обычным методом, как и при определении удельной электропроводности раствора, при помощи мостика Кольрауша. Источником тока может служить генератор звуковой частоты ЗГ-10 или индукционная катушка. В качестве нуль-инструмента обычно применяют низкоомный телефон. В зависимости от характера исследуемого образца используют приборы различной конструкции.  [24]

Формальное определение полной и удельной теплопроводности и полного и удельного теплового сопротивления аналогично определению полной и удельной электропроводности и полного и удельного объемного электрического сопротивления.  [25]

Оборудование: смеситель для приготовления рабочего раствора, снабженный механической мешалкой с электроприводом, термометром, рубашкой или змеевиком для охлаждения; рН — метр лабораторный; кондуктометр или реохордный мост с ячейкой для определения удельной электропроводности.  [26]

К водорастворимым материалам для электроосаждения помимо традиционных предъявляются следующие требования: способность разбавляться водой, высокая рассеивающая способность, значительный условный выход по току. Обязательным является определение удельной электропроводности, по которой контролируется чистота ванны электроосаждения.  [27]

Учесть, что при низких концентрациях при определении удельной электропроводности соли необходимо вводить поправку на электропроводность воды.  [28]

В основу разработанного метода положено кондуктометрическое определение бора, заключающееся в определении удельной электропроводности смеси.  [29]

Широко применяется анализ чистоты воды. Для научных, фармокологических, метрологических целей необходимо использовать чистую дистиллированную воду. Обычно чистота дистиллята определяется по величине электропроводности воды и оценке сухого остатка при выпаривании. Последнее требует длительного времени. Опыт показывает, что поглощение воды в ультрафиолетовой области спектра, обусловленное загрязнениями, зависит от числа перегонок. На рис. 46 приведены кривые коэффициента поглощения воды ( в — см — 1) в ультрафиолетовой области спектра для первых трех перегонок. Сопоставление величин коэффициента поглощения с величиной плотного остатка после дистилляции, показывает их полное соответствие. Таким образом, контроль чистоты воды определением удельной электропроводности и по величине коэффициента поглощения при различных длинах волн надежен и удобен. Спектрофо-тометрическнн метод может быть использован для контроля воды и в запаянных сосудах при их хранении.  [30]

Страницы:      1    2

О чем рассказывает удельная электропроводность почвы

Роберт «Бобби» Гриссо, преподаватель и инженер-агротехник

Марк Элли, профессор агрономии и специалист по плодородию

Дэвид Холсхаусер, адъюнкт-профессор и консультант по выращиванию сои

Уэйд Томасон, адъюнкт-профессор и консультант по зерновым культурам  Вирджинский технический университет

Удельная электропроводность почвы (или просто электропроводность) — показатель, коррелирующий со свойствами почвы, оказывающими влияние на продуктивность выращиваемых культур. Речь идет о структуре почвы, емкости катионного обмена почвы (CEC), дренажной системе, уровне органических веществ, осолоненности и других характеристиках подпочвы.

В этой публикации мы обсудим следующие темы:

1) каким образом при работе непосредственно на поле электропроводность почвы может быть связана со специфическими свойствами почвы, влияющими на урожайность культур, — глубиной верхнего (пахотного)слоя почвы, кислотностью, концентрацией солей и водоудерживающей способностью;

2) как карты электропроводности почвы, визуально корреспондирующие картам урожайности, могут помочь в объяснении колебаний урожайности.

Экономия времени

Фермеры, практикующие точное земледелие, сегодня могут получить более подробную информацию о пространственных характеристиках своих сельскохозяйственных операций, чем это было возможно прежде. Теперь в дополнение к картам урожайности, картам границ участка и различным картам полей разрабатываются новые электронные, механические и химические сенсоры, позволяющие замерять множество свойств почвы и растений, необходимых для уточнения параметров и составления карт. Электропроводность почвы — одна из простых в использовании и самых дешевых в измерении характеристик поля, имеющихся в распоряжении фермера. Замеры почвенной электропроводности могут за короткий промежуток времени дать больше данных, чем традиционный отбор почвенных образцов. Электропроводность почвы меняется в зависимости от количества влаги в частицах почвы. У песков низкая электропроводность, илистые почвы обладают средней электропроводностью, глинистые почвы — высокой. Следовательно, электропроводность устойчиво коррелирует с размерами и структурой составляющих почву частиц.

Значения электропроводности не только указывают на различия в структуре почвы,но и тесно связаны с другими свойствами почвы, используемыми для определения продуктивности почвы. Водоудерживающая способность/дренаж. Засушливые участки обычно отличаются заметными различиями в структуре почвы от участков, в которых воды в избытке. И это можно определить с помощью электропроводности. Почвы со средним уровнем электропроводности, имеющие среднюю структуру и среднюю водоудерживающую способность, часто оказываются наиболее плодородными. Поскольку водоудерживающая способность уже сама по себе оказывает сильнейшее влияние на урожай зерновых, то данные о ней — самая ценная информация, которую дают показатели электропроводности.

Измерение электропроводности в почве.

Электропроводность (soil conductivity) — это свойство материала передавать (проводить) электрический ток, измеряемое в сименсах на метр(См/м) или в миллисименсах на метр (мСм/м). Электропроводность почвы может выражаться также в децисименсах (дСм/м).

Что означает миллисименс на метр (мСм/м)

Это стандартная единица измерения величины электропроводности почвы. В сименсах измеряют электропроводность материалов. Преимущество стандартной единицы измерения в том, что она дает точные количественные данные. Визуальная оценка почвы позволяет легко выявить цветовые различия, но не дает количественного значения и объяснения сути цветовых различий. Карты электропроводности почвы показывают значение в мСм/м, что позволяет узнавать и одинаковым образом обрабатывать участки со сходными показателями электропроводности.

Электропроводность почвы

Емкость катионного обмена почвы (CEC) зависит от процента глины и органических веществ. С увеличением их содержания растет и емкость катионного обмена. Исследования подтверждают корреляцию между электропроводностью и показателем CEC. Глубина глинистого слоя или каменистой породы. Реакция электропроводности на присутствие глины используется для точного определения глубины пахотного слоя, лежащего над глинистым слоем или каменистой породой. Пористость. Чем выше общая пористость почвы, тем лучше она проводит электричество. При одинаковости всех остальных параметров почва с высоким содержанием глины отличается более высокой пористостью, нежели песчаные почвы.

Осолоненность. Избыток растворенных солей в почве легко определяется с помощью показателя электропроводности.

Температура. Снижение температуры до точки замерзания воды приводит к некоторому снижению электропроводности. Если температура опускается ниже точки замерзания, общая электропроводность почвы резко снижается.

Как измерить электропроводность

Для измерения электропроводности в полевых условиях используются коммерческие кондуктометры с двумя типами сенсоров — контактными и бесконтактными. Использование обоих типов сенсоров дает примерно одинаковые результаты.

1. Контактный сенсор

Рисунок 1 

В этом типе сенсора в качестве электродов используются щупы, которые опускаются в почву и замеряют ее электропроводность. Всего на панели устанавливают несколько пар таких щупов; на одну пару (передающие электроды) подается напряжение, остальные (принимающие электроды) служат для измерения падения напряжения между ними (рис. 1). Электропроводность почвы фиксируется регистратором данных одновременно с информацией о месте замера. Эту информацию предоставляет регистратору система глобального позиционирования (GPS). Контактные сенсоры в точном земледелии популярнее бесконтактных, потому что позволяют быстро картировать большие участки и не так подвержены воздействию внешнего электрического поля. Недостаток контактных сенсоров в том, что они массивнее бесконтактных и потому не годятся для небольших экспериментальных участков и маленьких делянок. В настоящее время компания Veris Technology выпускает кондуктометр для измерения почвенной электропроводности контактного типа, в том числе несколько коммерческих моделей, предназначенных для свободной продажи. Одна из таких моделей дает показания электропроводности с двух глубин (30,48 см и 91,44 см -1 фут и 3 фута). Другая модель, поменьше, может быть использована как прицеп к небольшому вездеходу, но она показывает электропроводность только на одной глубине. Обе модели могут прицепляться к грузовику (рис. 2) и работать при скорости до 10 миль/час (около 16 км/час. — Ред.). Расстояние между точками замера составляет от 6,1 м до 18,3 м в зависимости от желаемой плотности дискретизации или от количества разных видов почв на одном поле.

Рисунок 2

2.  Бесконтактный сенсор

Рисунок 3

Бесконтактные сенсоры электропроводности работают по принципу электромагнитной индукции. При этом не требуется непосредственный контакт с почвой. Инструмент состоит из передатчика (трансмиттера) и принимающей (приемной) катушки (рис. 3), устанавливаемых на противоположных концах устройства. Под воздействием электрического поля трансмиттера в приемной катушке индуцируется электрический ток который можно измерить. Сила этого тока будет пропорциональна электропроводности почвы. Чтобы избежать помех, трансмиттер и приемная катушка должны устанавливаться на неметаллическую основу (рис. 4). Эти сенсоры легкие: их под силу нести одному человеку, что особенно полезно при замерах на небольших делянках. ЕМ-38 (производство Geonics Limited) и GEM-2 (производство Geophex) -две популярные модели бесконтактных сенсоров. GEM-2 — цифровой многочастотный сенсор,способный замерять электропроводность на разных глубинах. ЕМ-38 работает только с фиксированной (постоянной) частотой и дает эффективные замеры электропроводности на глубине чуть больше 1,5 м в горизонтальном и 0,76 м в вертикальном режиме.

Рисунок 4

Электропроводность и урожайность

 После того как фермер, использующий точное земледелие, создаст карты урожайности и сделает предварительную оценку ожидаемого урожая, он приступает к определению поддающихся коррекции факторов, влияющих на урожайность. Разница в свойствах почвы -одна из самых очевидных причин, влияющих на урожай. Электропроводность почвы позволяет оценивать изменения в некоторых физических свойствах почвы непосредственно на поле. Карты урожайности коррелируют с картами почвенной электропроводности, как показано на рис. 5. Часто их сходство объясняется различиями в почве. Водоудерживающая способность почвы — главный фактор, влияющий на урожай, и карту урожайности можно соотнести с картой электропроводности. Чаще всего карты электропроводности почвы дают ценную информацию о сходствах и различиях почв на разных участках поля, что делает возможным деление поля на несколько  более мелких делянок с разными видами обработки.

Влияние почвенной влаги

Действительно ли карта поля, отражающая изменения в состоянии почвенных вод, показывает новые зоны, появившиеся вследствие изменения увлажненности? Чтобы карты электропроводимости почвы имели реальную ценность, обозначенные модели и участки должны быть устойчивыми и повторяющимися. Показатели электропроводности почвы должны быть нормализованы (стандартизированы) как для полей с разной историей выращивания зерновых, так и для случаев, когда данные о почвенной электропроводности снимались в разное время. Например, рассмотрим поле в Вирджинии. Оно было наполовину засеяно кукурузой, наполовину соей. Урожай кукурузы был снят за несколько недель до уборки урожая сои. У этих полей разные показатели электропроводности, но разница в показателях является следствием разного содержания воды в почве, а не следствием разных свойств почвы. В той части поля, где выращивалась кукуруза, в почве было много влаги благодаря прошедшим после уборки урожая дождям. В то же время соя поглотила большую часть почвенной влаги, и до почвы она не дошла. В результате на поле появились значительные различия во влажности почвы между той частью, где ничего не росло (после уборки кукурузы), и той частью, где росла соя, потреблявшая воду. Картирование поля сразу же после уборки сои дало карту с тремя отчетливо различающимися зонами. Но эти различия возникли в основном из-за содержания в почве воды, которое было разным из-за выращивания разных культур. Стандартизация электропроводности почвы обеих половин поля позволила устранить временное влияние содержания влаги.

После проведения стандартных измерений электропроводности полученные значения на обеих половинах поля оказались очень похожими и дали только две отчетливо различающиеся зоны на этом поле. Поля, картированные несколько раз в течение года при разном содержании влаги, показали изменение значения электропроводности, но не изменение характера зонирования. За исключением почти чистого песка электропроводность почвы колебалась от 5 до 10%. Таким образом, изменения в типе почвы можно обнаружить независимо от того, сколько влаги в данный момент в ней содержится. С другой стороны, это означает, что не следует использовать электропроводность для определения содержания влаги в почве. Для этой цели больше подходит исследование водоудерживающих способностей почвы.

Электропроводность и посев/внесение удобрений

Связь между электропроводностью и вносимым в почву материалом (семена, удобрения и т.д.) нелинейна. Максимальный экономический эффект достигается при использовании данных почвенной электропроводности в сочетании с другой информацией. Это может быть история урожайности, данные проб почвы и местные агрономические данные. Так, в одних регионах более высокая электропроводность указывает на более высокое содержание глины и емкость катионного обмена почвы (CEC), что позволяет рассчитывать на высокую урожайность и планировать дополнительное внесение семян. В других регионах более высокая электропроводность указывает на избыток глины, что может ограничить урожайность, а значит, есть смысл уменьшить и нормы внесения семян. В обоих случаях карта почвенной электропроводности позволяет выделить разные участки и продумать индивидуальные методы их обработки. Если у вас есть карты почвенной электропроводности, вам пригодятся следующие модели:

  1. Переменные нормы внесения семян и азота на основе ожидаемой урожайности по каждому отдельному участку, рассчитанные исходя из уровней СЕС.
  2. Переменные нормы внесения семян на основе данных о глубине верхнего (пахотного) слоя почвы.
  3. Переменные нормы внесения в почву гербицидов на основе данных об органических веществах, структуре почвы и СЕС.
  4. Переменные нормы внесения извести на основе данных проб грунта в соответствии с уровнями СЕС.
  5. Ограничение применения гипса (сульфата кальция) на богатых натрием почвах.

Рекомендации по сбору данных

  • Собирайте данные при ширине прохода не больше 18,3 м. Опыт показывает, что проходы от 12,2 до 18,3 м обеспечивают данные, адекватно представляющие пространственную модель поля. Такой проход может составлять половину полной длины штанги разбрызгивателя или быть кратным ширине сеялки или комбайна, следовательно, представляет собой тот минимальный участок, с которым справится большинство земледельцев.
  • При использовании электромагнитного (бесконтактного) сенсора избегайте воздействия металла — расстояние между сенсором и любым металлическим объектом должно составлять не менее 1,3-1,5 м. Этого можно достичь, если аккуратно расположить сенсор под транспортным средством с большим клиренсом или на самодельной тележке, собранной из неметаллических частей (см. рис. 4).
  •  Делайте пробы электропроводности, когда почва не слишком влажная и не слишком сухая. Для контактных   сенсоров необходим хороший контакт почвы со щупом.
  •  Лучшие условия для картирования урожая  получаются на ровных нераспаханных полях или перед посевом в подготовленную почву. При севообороте  кукуруза- соя условия, сложившиеся после уборки сои, являются предпочтительными для замеров, поскольку остатки сои минимальны. В остальных случаях для измерения электропроводности предпочтительна твердая, но не уплотненная почва и ровная поверхность.
  •  Замеряйте электропроводность почвы, пока та не замерзла.
  •  Чтобы повысить ценность вашей карты электропроводности, необходимо, чтобы были сделаны глубокие пробы почвы и проведены сравнительные замеры в нескольких точках каждого поля. Физические характеристики почвы и замеры влажности помогут интерпретировать факторы, вызывающие различия в показаниях электропроводности. Пробы нужно брать одновременно с измерением электропроводности.

Показатели электропроводности, вводящие в заблуждение

Иногда показатели почвенной электропроводности бывают неверными. Например, неправильная карта может получиться, если замеры проводятся сразу же после внесения больших норм навоза или других твердых веществ биологического разложения. Поскольку из-за такой обработки в почве может образоваться избыток солей, полученные значения могут представлять электропроводность почвы неверно. Слишком сухая почва тоже может дать ошибочные показатели. Не замеряйте электропроводность, когда почва суха на глубине 30-40 см, поскольку при этом электропроводность значительно снижается и результаты становятся ненадежными. Знание подобных ситуаций поможет вам получить более объективные показатели и более надежные карты почвенной электропроводности.

Резюме

Для успешного воплощения идей точного земледелия необходимы более точные карты, показывающие свойства почвы. Ненадлежащая площадь выборки и высокая стоимость обычных проб и анализа почвы могут препятствовать правильной классификации почв. Использование данных о почвенной электропроводности дает хозяйствам хорошую альтернативу: оно способно улучшить разрешение (заменив пробы с большей плотностью) и снизить расходы на составление почвенных карт. Карты почвенной электропроводности можно использовать для разграничения зон, требующих разной обработки ввиду очевидных различий в свойствах почвы. Каждую такую зону можно обследовать и обрабатывать отдельно.

Электропроводность — обзор

Электропроводность

Электропроводность (ЕС) σ — это мера способности материала проводить электрический ток. Диапазон значений от 10 -18 до 10 7 См -1 (Симен на метр), в зависимости от материала. ЕС нормального цельного молока составляет около 0,460 См -1 .

ЕС легче всего измерить, приложив известное постоянное напряжение к паре параллельных электродов, погруженных в образец, измерив создаваемый ток и вычислив сопротивление образца (объем, ограниченный электродами):

(20) σ = 1RlA = GlA (См м-1)

, где R — сопротивление (Ом), G — проводимость (S), l — расстояние между электродами (м) и A — сопротивление площадь электродов (м 2 ).

Уравнение [20] показывает, что ЕС и электрическая проводимость (величина, обратная сопротивлению) связаны через размеры образца.

ЕС обычно измеряется на практике с помощью спектроскопии импеданса (или адмиттанса), при которой к образцу прикладывают переменное, а не постоянное напряжение. Импеданс и проводимость (величина, обратная импедансу) — это сложные свойства, действительными частями которых являются, соответственно, сопротивление и проводимость. Измерения лучше всего проводить на частотах> 10 кГц; на этой частоте и выше измеренное значение является свойством объемного молока, а не границы раздела молоко-электрод.

ЕС молока определяется в основном присутствующими заряженными веществами, особенно солями. Вклад лактозы очень невелик; казеин также вносит гораздо меньший вклад, чем соли молока. Основной эффект белков молока в целом заключается в том, что они препятствуют миграции ионов и, таким образом, снижают ЭК. Однако высвобождение ионов кальция из мицелл казеина в результате снижения pH, вызванного преднамеренным подкислением или ростом бактерий, приводит к увеличению EC.Падение pH молока примерно до 5 вызывает растворение всего коллоидного фосфата кальция и изменение равновесия буферных систем молока, что приводит к насыщению ЕС до постоянного максимального значения. Это явление лежит в основе автоматического мониторинга роста молочнокислых бактерий кондуктометрическими методами.

Мастит в четверти вымени коровы приводит к снижению концентрации лактозы и K + в секретируемом молоке и, соответственно, к увеличению концентраций Na + и Cl , которые сохраняют изоосмоляльность молока с коровья кровь.Чистый эффект — повышение EC молока. Это явление привело к многочисленным исследованиям за последние 60 лет, направленным на поиск надежного способа использования поточного измерения EC при доении для выявления как субклинического, так и клинического мастита в помещениях отдельных коров. Хотя EC молока из отдельных кварталов можно легко и точно контролировать, достижению этой цели препятствует тот факт, что вариация EC зависит не только от уровня инфекции, но и от множества других факторов, таких как порода, родство, течка. , стадия лактации, наличие других заболеваний, интервал между доениями, время суток и состав молока.В 1998 г. в результате обширного анализа опубликованных данных, проведенного Международной молочной федерацией, был сделан вывод о том, что измерение ЭК не может идентифицировать маститные четвертины или маститных коров, а также не выявить субклинический мастит с достаточной точностью, чтобы быть полезными. В настоящее время большинство автоматических систем доения и некоторые ручные системы включают датчики для измерения ЕС четвертичного молока и программное обеспечение для обработки полученных данных. Разработка сложного статистического моделирования данных, которое включает сравнение четвертей отдельной коровы за последовательные доения, привело к повышению чувствительности выявления субклинического и клинического мастита.В случае автоматических систем доения фермер зависит от измерения ЕС для выявления маститных коров.

ЕС свежего молока и сливок уменьшается с увеличением содержания жира, поскольку жировые шарики (сами по себе непроводящие) занимают объем, который в противном случае был бы заполнен проводящей водной фазой продукта, тем самым препятствуя подвижности проводящих ионов и увеличивая расстояние что мигрирующие ионы должны путешествовать. Для содержания жира в диапазоне 0,15–51% (мас. / Мас.) ЕС молока и кремов связан с объемной долей жира φ жир следующим образом:

(21) σ = σskim (1 -φfat) δ (1 + qφfat2) δ

где δ = 1.56 ± 0,04 и q варьируется от 3,0 до 3,5, в зависимости от партии молока.

Измерение поступления молока может позволить оценить содержание жира в молоке, если известно содержание воды в молоке, и наоборот. Последняя полезность измерения может предоставить средства обнаружения фальсификации молока водой.

ЕС хранимого цельного молока достигает более высокого значения насыщения, чем у хранящегося обезжиренного молока, потому что для цельного молока подавляющий ЕС эффект присутствия жира более чем компенсируется образованием свободных жирных кислот и высвобождением фосфат-ионы из мембраны жировых шариков молока.

ЕС молока заметно увеличивается с температурой, что иллюстрируется следующим эмпирическим соотношением для буйволиного молока, действительным для диапазона температур 5–70 ° C:

(22) σ = 1,71 × 10-1 + 6,32 × 10- 3θ + 9,01 × 10-6θ2 (См м-1)

Было показано, что ЕС и вязкость молока связаны. Считается, что эта взаимосвязь связана с тем фактом, что содержание ионов в молоке влияет как на ЕС, так и на конформацию белков молока, причем последнее влияет на вязкость.

Как измерить электропроводность почвенного раствора

Соль в почве поступает из удобрений, которые мы применяем, а также из поливной воды и растворения минеральных веществ в почве.Если в поливную воду вносится больше соли, чем выщелачивается или удаляется с собранных растений, почва становится более засоленной и в конечном итоге перестает поддерживать сельскохозяйственное производство (см. Часть 1). На этой неделе узнайте об эффективном способе измерения электропроводности (ЕС) почвы.

Соль в поливной воде снижает ее водный потенциал, делая ее менее доступной для растений.

Как измерить электропроводность почвенного раствора

Как упоминалось выше, самые ранние измерения проводимости раствора проводились на образцах почвы, но было обнаружено, что более надежным является извлечение почвенного раствора и проведение измерений на нем.Когда требуются значения для ненасыщенных почв, они рассчитываются на основе чисел насыщения и предположений о том, как почва высохла до своего нынешнего состояния. Очевидно, что прямое измерение проводимости почвенного раствора было бы лучше, если бы оно могло быть выполнено надежно.

К этому измерению были применены два подхода. В первом используются заделанные керамикой платиновые электроды с давлением барботирования 15 бар. Во всем диапазоне роста растений керамика остается насыщенной, даже если почва не насыщена, что позволяет измерить раствор в керамике.Пока существует адекватный обмен между керамикой и почвенным раствором, этим измерением будет EC почвенного раствора, EC поровой воды.

Соль в почве поступает из удобрений, которые мы вносим, ​​поливной воды и растворения минералов почвы.

Другой метод измеряет проводимость основной массы грунта, а затем использует эмпирические или теоретические уравнения для определения ЕС поровой воды. Датчик TEROS 12 использует второй метод. Он не требует обмена соли между почвой и датчиком и, следовательно, с большей вероятностью указывает на фактическую электрическую проводимость раствора.Следующий анализ показывает один из нескольких методов определения электропроводности экстракта насыщения на основе измерений удельной электропроводности грунта.

Муалем и Фридман (1991) предложили модель, основанную на гидравлических свойствах почвы. Он предполагает два параллельных пути проводимости: один вдоль поверхности частиц почвы, а другой — через почвенную воду. Модель

Уравнение 1

Здесь σ b — объемная проводимость, измеренная зондом, σ s — объемная поверхностная проводимость, σ w — проводимость поровой воды, θ — объемное содержание воды, θ s — насыщенная влажность почвы, а n — эмпирический параметр с предполагаемым значением около 0.5. Если на данный момент мы проигнорируем поверхностную проводимость и воспользуемся уравнением. 1 для расчета электропроводности насыщенной пасты (при n = 0,5 и θ s = 0,5) получаем σ b = 0,35σ w . Очевидно, что если бы не было почвы, объемное значение было бы равно электропроводности воды. Но когда есть почва, объемная проводимость составляет около трети проводимости раствора. Это происходит потому, что частицы почвы занимают часть пространства, уменьшая поперечное сечение потока ионов и увеличивая расстояние, которое ионы должны пройти (вокруг частиц), чтобы перейти от одного электрода зонда к другому.В ненасыщенной почве применимы те же концепции, но здесь и частицы почвы, и пустые поры мешают переносу ионов, поэтому объемная проводимость становится еще меньшей долей проводимости поровой воды.

Когда вода испаряется с поверхности почвы или из листьев, она чистая, не содержит соли, поэтому эвапотранспирация концентрирует соли в почве.

Нас, конечно же, интересует проводимость поровой воды. Инвертируя эк. 1 получаем

Уравнение 2

Чтобы узнать проводимость поровой воды по измерениям в почве, мы также должны знать содержание воды в почве, содержание воды насыщения и поверхностную проводимость.TEROS 12 измеряет содержание воды. Содержание насыщенной воды можно рассчитать по объемной плотности почвы

.

Уравнение 3

Где ρ b — объемная плотность почвы, а ρ s — плотность твердых частиц, которая в минеральных почвах принята равной примерно 2,65 Мг / м 3 . Для крупнозернистого грунта поверхностная проводимость принята равной нулю. Таким образом, использование TEROS 12 позволяет нам количественно определять EC поровой воды с использованием вышеуказанных допущений.Эти знания могут стать очень полезным инструментом при составлении графиков внесения удобрений.

Электропроводность зависит от температуры

Электропроводность растворов или почв изменяется примерно на 2% на градус Цельсия. Из-за этого измерения должны корректироваться на температуру, чтобы быть полезными. Ричардс (1954) приводит таблицу для корректировки показаний, снятых при любой температуре, до значений при 25 ° C. Следующий многочлен резюмирует таблицу

где t — температура по Цельсию.Это уравнение запрограммировано в 5TE, поэтому поправки на температуру выполняются автоматически.

Засоление почвы измеряется с помощью электропроводности более 100 лет.

Единицы электропроводности

Единицей измерения электропроводности в системе СИ является Симен, поэтому удельная электропроводность выражается в единицах См / м. Единицы измерения, использованные в более ранней литературе, — это mho / см (mho — обратная величина в омах), которые имеют то же значение, что и См / см. Электропроводность почвы обычно выражалась в ммхо / см, поэтому 1 ммхо / см равняется 1 мСм / см.Поскольку в системе СИ не рекомендуется использовать в знаменателе доли кратных, эта единица заменяется на дециСимены на метр (дСм / м), что численно совпадает с ммхо / см или мСм / см. Иногда ЕС выражается в мСм / м или мкСм / м. 1 дСм / м составляет 100 мСм / м или 10 5 мкСм / м.

Анализ показаний датчика EC

Понимание разницы между показаниями электропроводности в воде и в почве может помочь вам лучше использовать показания ЕС. Посмотрите видео, чтобы ответить на такие вопросы, как «Почему вода такова.9 дСм / м не показывает 1,9 дСм / м, когда он находится в почве?

Список литературы

Ричардс, Л. А. (ред.) 1954. Диагностика и улучшение засоленных и щелочных почв. Справочник Министерства сельского хозяйства США 60, Вашингтон, округ Колумбия,

Роудс, Дж. Д. и Дж. Лавдей. 1990. Засоление в орошаемом земледелии. В орошении сельскохозяйственных культур. Монография по агрономии 30: 1089-1142. Американское агрономическое общество, Мэдисон, Висконсин.

Пройдите мастер-класс по влажности почвы

Шесть коротких видеороликов научат вас всему, что вам нужно знать о содержании воды в почве и ее потенциале, а также о том, почему вы должны измерять их вместе.Кроме того, освоите основы гидравлической проводимости почвы.

Посмотреть сейчас ->

Узнать больше

Посмотрите вебинар: «Использование измерений электропроводности для оптимизации орошения» ->

Скачать «Полное руководство исследователя по потенциалу воды» ->

Скачать «Полное руководство исследователя по влажности почвы» ->

Связанные

Определение электропроводности полупроводников с использованием фотографии, моделирования методом конечных элементов и измерения сопротивления

В таблице 1 показаны рассчитанные форм-факторы K м каждого образца.Между A3 и A2 форм-фактор отличается в 2,48 раза. Другими словами, падение напряжения U 23 будет отличаться почти в 2,5 раза при применении того же тока I .

Таблица 1 Форм-факторы образцов A1, A2, A3 и B1, B2, B3, как показано на рис. 5, измеренные сопротивления четырехпроводным методом R м = U 23 / I согласно формуле. (4) и производные электропроводности σ м

Хотя форм-фактор образцов значительно различается в пределах образца A и образца B, средняя производная проводимость образцов A и B равна 3.613 ± 0,249 См / см и 4,07 ± 0,184 См / см соответственно. Стандартное отклонение проводимости для образца A и образца B составляет 6,89% и 4,52% соответственно, что указывает на то, что образцы A1, A2, A3 и образцы B1, B2, B3 должны быть из одного материала. Разница в средней проводимости образца A и образца B может быть связана с тем, что образец A и образец B были вырезаны из разных частей объемного материала и неоднородности в объеме материала. Другим объяснением разницы может быть точность измерения толщины.Толщину измеряли штангенциркулем в трех различных положениях образца (около левого конца, в середине и около правого конца), и за общую толщину образца принимали среднюю толщину; однако толщина образцов может быть непостоянной, а точность измерения толщины составляет 0,05 мм; это уже примерно 8% от общей толщины образца 0,60 мм. Неопределенность измерения толщины можно уменьшить, используя микрометрический калибр для винтов, а не штангенциркуль.Другие ошибки могут возникать из-за искажения изображения из-за искажения, вызванного объективом камеры, и шумоподавления изображения. Тем не менее, хорошее согласие между измеренными U 23 и U м , полученными при моделировании с использованием σ м , подтверждает правильность предлагаемого метода.

В качестве дополнительного замечания, можно учесть влияние температуры на форм-фактор. Для простоты предположим, что тепловое расширение изотропно, а коэффициент теплового расширения равен \ (\ alpha \), а затем коэффициент формы при повышенных температурах с разницей температур Δ T = T — 25 ° C равен :

$$ {K} _ {\ mathrm {m}} (T) = \ delta \ frac {L (1+ \ alpha \ Delta T)} {{A (1+ \ alpha \ Delta T)} ^ {2}} = \ frac {{K} _ {\ mathrm {m}} (25 ^ \ circ \ mathrm {C})} {(1+ \ alpha \ Delta T)} $$

(10)

Предполагая типичное значение коэффициента теплового расширения керамического материала α ≈ 10 · 10 –6 K −1 , и T = 1025 ° C, т.е.е., Δ T = 1000 ° C, отклонение от значения комнатной температуры для K м \ (\ frac {1} {(1+ \ alpha \ Delta T)} \ приблизительно 0,99 \) следует. Таким образом, форм-факторы при 1000 ° C различаются примерно на 1% от форм-фактора при 25 ° C. Другими словами, форм-факторы, полученные для образца при комнатной температуре, можно использовать для того же образца при высоких температурах. Для подтверждения этой теории необходимы дальнейшие эксперименты при высоких температурах.

Может возникнуть вопрос, есть ли у этого метода ограничения.Очевидны два ограничения:

  1. 1.

    числовых ошибки возникают, если \ ({\ sigma} _ {\ mathrm {s}} \) для моделирования установлено ниже 0,01 Sm −1

  2. 2.

    процедура не применима для образца с проводимостью выше 10 6 Sm −1

Первое ограничение основано на двух фактах, полученных в результате моделирования модели на рис.S1. Во-первых, соотношение \ (\ frac {{U} _ {\ mathrm {s}} {\ sigma} _ {\ mathrm {s}}} {{U} _ {{\ mathrm {s}} _ {0}} {\ sigma} _ {{\ mathrm {s}} _ {0}}} \) значительно отклоняется от 1, когда σ s ниже 0,01 Sm −1 (см. Рис. 6 ). Здесь \ ({U} _ {{s} _ {0}} \) и \ ({\ sigma} _ {{s} _ {0}} \) — значения из случая, когда проводимость образца в при моделировании 1 См −1 . Поскольку \ ({U} _ {\ mathrm {s}} {\ sigma} _ {s} = const. \) (См. Уравнение (7)), следует ожидать, что это отношение должно быть равно 1.Второй факт заключается в том, что разность потенциалов не находится на экстраполированной линии, когда σ с ниже 0,01 Sm −1 (см. Рис. 6). Однако разность потенциалов должна изменяться линейно, если потенциал и проводимость нанесены логарифмически (см. Уравнения (11) — (13)).

Рисунок 6

Числовые ошибки случаются для проводимости ниже 0,01 Sm −1

Из уравнения. (7) имеем:

$$ {U} _ {\ mathrm {s}} {\ sigma} _ {s} = const. $$

(11)

Тогда у нас есть:

$$ log ({U} _ {s} {\ sigma} _ {s}) = log (const.) $$

(12)

Отсюда предположим, что \ (log (const.) = C \), поскольку \ (c \) является константой

$$ log ({U} _ {s}) + log ({\ sigma} _ {s}) = c $$

(13)

Это ограничение можно обойти, задав значение σ s в 10 5 раз выше (например, 1000 Sm −1 ). Затем смоделированную разность потенциалов следует разделить на 10 5 для дальнейших расчетов.Однако значение σ s должно быть установлено, по крайней мере, на три порядка меньше, чем проводимость электродов в моделировании, иначе область электрода не будет эквипотенциальной областью, и предположения для расчета больше не действительны. Это также причина второго ограничения.

Следует также отметить, что в показанном примере используется двухмерный метод, поскольку фотографируется только поверхность с электродами, а толщина образца считается постоянной по длине и ширине.Для образцов с неоднородной толщиной профиль толщины следует учитывать во время выдавливания 2D-эскиза САПР. Более того, постобработка краевого изображения в файл САПР еще не полностью автоматизирована.

Полное руководство по тестированию электропроводности почвы

Для роста растениям нужно много солнца, воздуха, воды и питательных веществ. Но как убедиться, что в ваших растениях достаточно питательных веществ? Измерение различных характеристик почвы может точно сказать вам, что вам нужно, а что вам не хватает, и поможет вырастить сильные и здоровые растения.

Проверка уровня pH, влажности и температуры почвы — хорошее начало для здоровой почвы. Мониторинг фосфатов, нитратов, кальция и калия — все это основные компоненты роста растений. Также необходимы другие второстепенные питательные вещества.

Один из способов помочь отслеживать все эти питательные вещества — это проверить электрическую проводимость вашей почвы. Электропроводность может подсказать вам, нужно ли вам больше питательных веществ или их слишком много. Это сэкономит вам время и деньги при управлении вашими заводами.

Во-первых, давайте рассмотрим основы. (Или воспользуйтесь одной из ссылок ниже, чтобы перейти к теме!)

  1. Что такое электропроводность?
  2. Вещи, влияющие на электропроводность почвы
  3. pH почвы и электропроводность
  4. Почему следует тестировать грунт EC
  5. Выбор метода тестирования ЕС
  6. Выбор зонда проводимости
  7. Варианты испытаний грунта на соответствие требованиям ЕС
  8. Уход за почвой Электрод EC

Что такое электропроводность?

Электропроводность (EC) определяет, насколько хорошо вещество может передавать электрический ток.Маленькие заряженные частицы, называемые ионами, помогают переносить электрический заряд через вещество. Эти ионы могут быть заряжены положительно или отрицательно. Чем больше ионов доступно, тем выше проводимость; меньшее количество ионов приведет к снижению проводимости. ЕС обычно указывается в миллисиманах на сантиметр (мСм / см).

Общее количество растворенных твердых веществ (TDS)

Общее количество растворенных твердых веществ (TDS) — это количество растворенных веществ в растворе. Это измерение показывает все растворенные неорганические и органические вещества в жидкости.Результаты этого измерения отображаются в миллиграммах на литр (мг / л), частях на миллион (ppm), граммах на литр (г / л) или частях на тысячу (ppt).

Измерение TDS — долгий процесс. Сначала вы извлекаете всю воду из образца почвы, затем выпариваете воду и взвешиваете остаток после испарения. Намного проще измерить электропроводность вещества, а затем преобразовать показания в TDS с коэффициентом преобразования. Уловка здесь в том, чтобы убедиться, что вы используете правильный коэффициент преобразования!

При выборе коэффициента преобразования следует иметь в виду, что не все растворенные твердые вещества проводят электричество.Например, если вы измерили проводимость стакана воды, а затем добавили поваренную соль, проводимость возрастет. Но если вы возьмете ту же самую чашку воды, измерите проводимость, а затем добавите сахар, на проводимость это не повлияет.

Это потому, что поваренная соль распадается на заряженные ионы при попадании в раствор. Сахар растворяется, но не распадается на заряженные ионы. Однако, если бы вы измерили TDS двух стаканов воды, на них повлияло бы добавление соли или сахара.

Наиболее распространенные коэффициенты пересчета между EC и TDS — 0,5 и 0,7. Коэффициент преобразования 0,5 основан на том, как EC и TDS относятся к хлориду натрия. Коэффициент преобразования 0,7 основан на том, как EC и TDS относятся к смеси сульфата натрия, бикарбоната натрия и хлорида натрия. Чтобы использовать коэффициент преобразования, просто умножьте показания EC на коэффициент преобразования для расчета TDS.

Пример таблицы преобразования
(Нажмите, чтобы увеличить)

Вещи, влияющие на электропроводность почвы

На электропроводность почвы могут влиять многие факторы.Наиболее распространенными факторами являются температура, тип почвы и уровень ее влажности, засоленность, орошение и удобрения, а также глубина залегания почвы.

Колебания температуры

Температура воздуха, воды и почвы влияет на ваши показания электропроводности. Помните, что ЭК почвы предполагает измерение ионов в образце. Эти ионы очень возбуждаются, когда температура становится выше, поэтому они подпрыгивают и проявляют большую активность.

Повышенная активность означает, что ионы лучше проводят электрический ток.Значит, увеличивается проводимость почвы. По мере снижения температуры ионы успокаиваются и меньше перемещаются. Меньшая активность означает, что ионам труднее переносить электрический ток. Это снижает проводимость почвы.

Тип почвы и уровни влажности

Текстура почвы влияет на количество доступной влаги. Это влияет на ЕС почвы. Ионы любят прилипать и связываться с другими частицами (например, с частицами в почве). Когда все они связаны, ионы труднее читать.Влага или вода помогает высвободить ионы, чтобы их можно было прочитать.

Текстура почвы также влияет на то, сколько в ней места для воды. Это называется пористостью; различные размеры частиц почвы создают разные пространства для воздуха и воды.

Песок плохо удерживает влагу, поэтому имеет более низкую проводимость. Илистая почва, похожая по текстуре на влажную грязь на берегу реки, имеет среднюю базовую проводимость. Этот тип почвы относительно хорошо удерживает воду.

Почвы, богатые глиной, имеют более высокую проводимость из-за того, насколько хорошо они способны удерживать влагу, а почвы со средней проводимостью, как правило, дают самый высокий урожай. Они способны удерживать ровно столько воды, в то же время стекая излишки.

Еще одно свойство, связанное с ЕС и структурой почвы, называется емкостью катионного обмена (CEC). CEC относится к количеству глины и органических веществ в почве. Глина имеет более высокую электропроводность, поэтому чем выше ЕКО, тем выше электропроводность.

Орошение и удобрения

Обычно люди думают только о таких вещах, как океан, как о соленых, но знаете ли вы, что почва тоже может быть соленой? Эти соли могут быть проблемой, если электрическая проводимость или общее количество растворенных твердых веществ слишком высоки.

Соли обладают высокой проводимостью и повышают ЕС вашей почвы. Вода, используемая для орошения сельскохозяйственных культур, напрямую влияет на качество почвы за счет увеличения или разбавления доступных солей и питательных веществ. Это, в свою очередь, влияет на электрическую проводимость.

Естественные дожди разбавят количество соли у корней растений. Это помогает уберечь растение от «ожога» из-за избытка солей и питательных веществ. Это означает, что корни растения забиты солями и питательными веществами. Они перестают поглощать соли, что может замедлить его рост.

Если поливная вода имеет высокое содержание соли, она может накапливаться на полях, увеличивая соленость и электрическую проводимость. Большинство полей считаются пригодными для посева, если ЕС не превышает 4 дСм / м.Однако это количество будет зависеть от того, какие культуры будут высаживать.

Добавление удобрений — хороший способ стимулировать рост культур до оптимального уровня. Впрочем, хорошего может быть и слишком много. Удобрения вносят в почву питательные вещества и соли. Эти ионы будут относиться к более высокой электропроводности почвы. Важно помнить об электропроводности почвы. Добавьте слишком много удобрений, и вы можете увеличить соленость и ЕС до безопасных пределов.

Глубина почвы

И последнее, но не менее важное: глубина почвы может напрямую влиять на ее электропроводность. Растения могут расти только в верхнем слое почвы, богатом питательными веществами. Если коренная порода или глина расположены слишком близко к поверхности, это может повысить электропроводность почвы. Важно отметить, какая земля находится вокруг (и под!) Посадочной площади.

pH почвы и электропроводность

Когда pH почвы и ее электропроводность взаимодействуют, происходят интересные вещи.PH вашей почвы говорит вам, насколько она щелочная или кислая, что может повлиять на результаты электропроводности.

pH — это тоже измерение ионов, но конкретных ионов. Положительно заряженные ионы водорода делают вещество более кислым, а отрицательно заряженные ионы гидроксила делают вещество более щелочным. Поскольку эти ионы несут заряды, они также могут переносить электричество.

Чем кислотнее или щелочнее что-то, тем больше в нем ионов. Чем больше ионов, тем выше электропроводность.Следовательно, чем более кислая или основная ваша почва, тем выше будет ЕС. Чем ближе ваш pH к нейтральному, тем меньше он повлияет на электропроводность вашей почвы.

Почему следует тестировать грунт EC

Чтобы убедиться, что питательные вещества сбалансированы, важно проверить почву. Измерение pH почвы дает вам представление о доступности питательных веществ, в то время как ЭК подсказывает вам, сколько их на самом деле. Помните, что ЭК позволяет измерить силу ионов в почве.Это поможет вам отслеживать питательные вещества, доступные вашим растениям.

Существует высокая степень корреляции повышения урожайности сельскохозяйственных культур с использованием карт электропроводности почвы. Как и топографические карты, есть карты, которые показывают ЕС различных географических областей. Вы можете создать собственную карту EC; протестируйте ЭК различных областей и нанесите его на карту.

Растения имеют разную толерантность к растворенным солям и концентрациям питательных веществ. Такие растения, как горох и фасоль, очень чувствительны к солям, откладывающимся в почве (ЕС должен быть ниже 2 мСм / см).Пшеница и томаты обладают умеренной толерантностью к более высокой проводимости. Хлопок, шпинат и сахарная свекла являются примерами растений с очень высокой толерантностью к ЕС; почва для этих растений может подняться до 16 мСм / см, прежде чем повредит урожай. * Важно сбалансировать ЕС вашей почвы, чтобы обеспечить оптимальное здоровье растений.

* На это ссылаются результаты исследования, в котором измерялась ЭК через 1: 1 и 1: 5 насыщенный почвенный экстракт.

Выбор метода испытаний ЕС

Существует несколько доступных методов проверки электропроводности почвы.Вы можете проверить поровую воду (воду, содержащуюся в почве), общую или объемную проводимость почвы, или вы можете создать суспензию, чтобы проверить проводимость почвы.

Hanna Tip: При измерении ЕС в почве проводите измерения как рядом с растениями, так и подальше. Влажность, питательные вещества и pH могут сильно различаться в зависимости от площади посадки. Это означает, что вам потребуется немного больше работы, но вы по достоинству оцените возможность получить результаты, которые лучше отражают вашу посевную площадь.

Измерьте поровую воду

Наилучшее применение: теплица, гидропоника, вода
Плюсы: вы можете видеть, какие питательные вещества действительно доступны вашим растениям
Минусы: нужен экстрактор поровой воды или несколько измерений с расчетом

Измерение электропроводности поровой воды даст вам лучшее представление об опыте вашего растения в почве.Растения могут поглощать питательные вещества из почвы, только если они растворены в воде возле своих корней. Измерения ЕС поровой воды также дадут информацию о том, как питательные вещества и соли уходят с ваших полей.

Это может дать вам способ узнать, как вам может потребоваться отрегулировать орошение и удобрение сельскохозяйственных культур. Все эти методы точны при использовании тестера или датчика с температурной компенсацией. Это исправляет ваши показания на изменения ионной активности, связанные с температурой.

Чтобы измерить ЕС вашей поровой воды, вам сначала нужно будет извлечь воду из почвы. Это делается с помощью экстрактора поровой воды или всасывающего лизиметра. Всасывающий лизиметр представляет собой длинную трубку с нереактивным пористым керамическим колпачком. Нереактивный колпачок важен для того, чтобы питательные вещества, попадающие в воду, не влияли на показания.

Лизиметры

создают достаточно всасывания, чтобы снять напряжение воды в почве. Как только натяжение будет снято, вода естественным образом потечет в лизиметр.Мы настоятельно рекомендуем использовать более одного лизиметра при отборе проб около растений из-за больших различий в содержании питательных веществ на поверхности и у корней.

Как измерить поровую воду
  1. Установите лизиметр.
  2. Извлеките воду из почвы на той же глубине, что и обычно.
  3. После извлечения воды налейте немного воды в чистый стакан, чтобы промыть его.
  4. Наполните химический стакан достаточным количеством экстрагированной воды, чтобы погрузить зонд.
  5. Промойте зонд деионизированной водой, а затем небольшим количеством пробы.
  6. Измерьте.

Измерьте объемную EC почвы

Наилучшее применение: непрерывные измерения, полевые испытания.
Плюсы: общая проводимость воздуха, воды, почвы. Легко тестировать, дополнительное оборудование не требуется.
Минусы: невозможно различить почву, воздух в почве или воду в почве.

Объемная электрическая проводимость почвы измеряет общую проводимость.Общая проводимость включает ЕС почвы, воздуха и влажности в вашем образце. Все эти вещи несут заряженные ионы, которые читаются как EC. Это чтение очень полезно; по результатам можно рассчитать проводимость поровой воды и проводимость насыщенного экстракта. Вам необходимо знать свое содержание воды, чтобы выполнить этот расчет (сколько воды содержится в вашей почве).

Как измерить объем EC
  1. Выберите место проведения тестирования.
  2. Промойте измерительный зонд деионизированной водой и убедитесь, что он сухой.
  3. Проверьте почву и убедитесь, что почва влажная.
  4. Используйте линейку или шнек, чтобы проделать отверстие в почве. Это позволяет поддерживать постоянную глубину тестирования.
  5. Вставьте зонд прямо в почву и произведите измерение.

Измерение EC насыщенного экстракта почвы в жидком навозе

Лучшее применение: управление солевыми отложениями, сельское хозяйство, поля
Плюсы: засоление почвы, какие культуры лучше всего подходят для почвы
Минусы: больше пробоподготовки, что отнимает больше времени

Использование насыщенного почвенного экстракта для проверки ЕС вашей почвы требует немного большей подготовки проб.Но этот метод дает точные результаты. Это хороший способ измерить соленость вашей почвы. Этот метод является более традиционным способом проверки электропроводности почвы. В почве полно промежутков между крупинками материала. Пористое пространство между зернами почвы может содержать воздух или воду. Полностью пропитать образец почвы водой — значит заполнить водой все поровые пространства.

Как проводить измерения в почвенной суспензии
  1. Возьмите образцы почвы с вашего поля.
  2. Убедитесь, что используемые вами емкости были предварительно промыты деионизированной водой и полностью высохли!
  3. Выберите образец и перемешайте в деионизированной воде, пока почва не станет липкой влажной пастой. В этой пасте должно быть достаточно воды, чтобы почва стала очень мутной (густая жижа).
  4. Дайте раствору перемешаться.
  5. Пропустите образец через фильтр через воронку.
  6. После фильтрации пробы вылейте часть отфильтрованной пробы в чистый стакан, чтобы промыть его.После этого выбросьте образец, использованный для полоскания.
  7. Наполните химический стакан достаточным количеством экстрагированной воды, чтобы погрузить зонд.
  8. Промойте зонд деионизированной водой, а затем небольшим количеством пробы.
  9. Измерьте.

Hanna Tip: При проведении измерения промойте зонд дополнительной пробой перед снятием показаний. Это может помочь вам получить более быстрое и точное чтение.

Выбор зонда проводимости

Выбор зонда, который соответствует вашим требованиям к испытаниям, так же важен, как и то, как вы готовите образцы почвы.При тестировании ЕС используются два основных типа датчиков: двухэлектродные датчики и четыре кольцевых датчика. Все типы датчиков должны содержаться в надлежащем состоянии. (Щелкните здесь, если хотите пропустить раздел обслуживания.)

Двухэлектродный датчик электропроводности

Плюсы: Недорого. Небольшой объем образца. Отсутствие эффектов краевого поля.
Минусы: нужен другой измеритель для каждого диапазона тестирования. Эффект поляризации.

Электропроводность можно измерить с помощью двухэлектродного зонда.Он также известен как амперометрический электрод. Зонд недорогой и универсальный. Два электрода в зонде изготовлены из инертного материала. Это важно, потому что вы не хотите, чтобы они разъедали или вступали в реакцию с вашим образцом.

Электроды изолированы друг от друга, поэтому они никогда не соприкасаются. Они будут контактировать только с вашим образцом. Два электрода измеряют ток, проходящий через ионы в вашем образце. Благодаря такой конструкции вам не потребуется много пробы для погружения зонда.

Между электродами должно быть пространство, которое должно быть стабильным. Сгибание двух электродов в зонде приведет к неточным результатам. Требуется тщательная очистка, чтобы избежать образования отложений между электродами. Тонкой пленки остатков, которая может образоваться на поверхности электродов, достаточно, чтобы изменить фиксированное расстояние между ними. Это приведет к неточным показаниям.

Еще одна проблема, которая может возникнуть при использовании этого типа зонда, — это эффект поляризации. Это особенно характерно для двухэлектродных зондов, имеющих электроды из нержавеющей стали.Между контактами может накапливаться электрический заряд, что приведет к тому, что ваши показания EC будут ниже, чем должны быть. Вы можете минимизировать поляризацию, используя зонд с графитовыми штырями. Графитовые электроды также менее реактивны, чем электроды из нержавеющей стали.

При использовании двухэлектродного зонда важно знать величину проводимости в вашем образце. Фиксированное расстояние между электродами в зонде означает, что зонды лучше всего работают в определенном диапазоне. Вы можете адаптировать свою покупку зондов и калибровочных растворов.

Четырехкольцевые датчики проводимости

Плюсы: Один зонд покрывает весь диапазон тестирования. Повышенная точность в больших диапазонах. Нет эффекта поляризации.
Минусы: Эффект поля бахромы. Большой объем образца. Больше финансовых вложений.

Четырехкольцевой датчик электропроводности или потенциометрический датчик работает иначе, чем двухэлектродный датчик. Этот зонд работает за счет использования четырех металлических колец вокруг внутреннего корпуса зонда. Два средних кольца работают как чувствительные электроды, а два внешних кольца действуют как электроды привода.Электроды привода подают электрическое напряжение, которое контролируют внутренние кольца. При введении в образец напряжение падает пропорционально проводимости. Это изменение преобразуется в проводимость.

Конструкция зонда с четырьмя кольцами позволяет использовать его в широком диапазоне образцов. Однако для работы зонда вентиляционные отверстия над четырьмя металлическими кольцами должны быть полностью погружены в воду. Это означает, что при использовании зонда проводимости с четырьмя кольцами вам потребуется образец большего размера для проведения точных измерений.

Четыре кольцевых датчика EC полезны, поскольку вам нужен только один датчик, чтобы охватить все диапазоны образцов (до 1 См / см). При измерении в широком диапазоне проводимости четырехкольцевый зонд является лучшим вариантом, чем двухэлектродный зонд. Этот зонд более точен для образцов с более высокой электропроводностью.

Хотя этот зонд не имеет поляризационных эффектов, он имеет эффект краевого поля. Эффект краевого поля возникает, когда электрическое поле вокруг зонда контактирует с контейнером с пробой.Что-то вроде стенок или дна чашки может привести к ошибочным показаниям ЕС. Вы можете избежать этого эффекта, разместив зонд таким образом, чтобы между ним и стенками емкости оставалось расстояние в 2,5 см. Из-за материалов, используемых при изготовлении четырехкольцевого зонда проводимости (обычно платина), они дороже, чем двухэлектродный зонд.

Варианты испытаний грунтов EC

Измерители, используемые для тестирования, столь же разнообразны, как и датчики. Чтобы удовлетворить ваши потребности в тестировании, вы можете использовать цифровые измерители прямой проводимости почвы или портативные измерители прямой проводимости почвы.Каждая из этих категорий обладает множеством функций и опций, которые помогут вам выполнить все ваши потребности в тестировании.

Имейте в виду; Всегда лучше получить счетчик с температурной компенсацией. Температура может изменить поведение проводимости вашей почвы, и это может изменить производительность вашего зонда проводимости. Измеритель с температурной компенсацией сможет корректировать показания электропроводности в соответствии с этими изменениями.

Цифровые измерители прямой проводимости почвы

Плюсы: Простота использования.Карманный размер. Недорого.
Минусы: многие из них являются двухэлектродными датчиками, поэтому, если у вас широкий диапазон EC, вам понадобится несколько датчиков.

Измерители прямой проводимости почвы — это компактные, простые и удобные в использовании зонды. Многие из этих датчиков представляют собой двухэлектродные датчики. Некоторые тестеры, такие как Soil Test ™ Direct Soil EC Tester, используют зонд с четырьмя кольцами для измерения ЕС почвы. Они отлично подходят для проведения точных испытаний электропроводности в полевых условиях, а также отлично подходят для работы с почвенными растворами.

Разнообразие опций позволяет тестировщикам адаптироваться к вашим потребностям в тестировании. Проверьте, из чего сделан тестер. Прочный пластиковый или стальной корпус продлевает срок службы зондов. Различные типы пластика лучше всего защищают зонд от концентратов удобрений. Доступны водонепроницаемые варианты. Вам больше не нужно беспокоиться о случайном повреждении тестера.

Многие цифровые измерители прямой проводимости почвы также являются комбинированными тестерами. Они могут проверить более одного качества почвы.Большинство из них имеют режимы как электропроводности, так и общего содержания растворенных твердых веществ (TDS). Другие тестеры также могут измерить pH вашей почвы. Эти функции полезны, поскольку для проведения полевых испытаний вам понадобится только один тестер.

Тестеры могут предупредить вас о низком заряде батареи. Это убережет вас от неточных показаний, предотвратив показания при слишком низкой мощности. Многие тестеры можно откалибровать по одной калибровочной точке. Некоторые комбинированные тестеры можно откалибровать в режиме быстрой калибровки.Это позволяет тестерам одновременно откалибровать различные испытательные электроды (например, pH и EC / TDS).

Переносные измерители электропроводности почвы

Плюсы: лабораторная точность в полевых условиях. Больше многопараметрических опций. Настраиваемый
Минусы: Более технический в использовании. Более дорогой.

Портативные кондуктометры для почвы — следующий шаг вперед. Они обеспечивают лабораторную точность в полевых условиях. Эти счетчики различаются по конструкции и функциям. Некоторые из них имеют простой двухкнопочный дизайн, а другие имеют подробный доступ к меню.Большинство портативных измерителей электропроводности почвы могут измерять сразу несколько параметров. Водонепроницаемые и водонепроницаемые опции помогают поддерживать нормальную работу вашего глюкометра.

Одновременное тестирование нескольких параметров поможет вам получить универсальное решение с результатами лабораторного уровня. При тестировании различных параметров легко преобразовать EC в TDS или соленость. Вы даже можете выбрать желаемый коэффициент преобразования EC / TDS. Это поможет вам с легкостью получить желаемый результат. Некоторые измерители могут быть откалиброваны с помощью раствора для быстрой калибровки, как и тестеры.Еще одна особенность этих портативных измерителей прямого воздействия на почву — это усиленный зонд. Усиленные зонды помогают минимизировать электрические помехи в образцах. Многие вещи могут вызывать шум или электрические помехи. К ним относятся моторы, насосы и фонари для выращивания растений.

Если вам нужно отслеживать и / или сообщать о своих результатах, прямой измеритель электропроводности почвы — отличный выбор. Некоторые глюкометры могут предоставить вам данные надлежащей лабораторной практики (GLP). Эти данные включают такую ​​информацию, как время, дата, данные калибровки и зарегистрированные измерения.Это дает вам отслеживаемые данные для отчета.

Для работы с этими портативными измерителями требуется немного больше опыта, чем с прямыми EC-тестерами. Некоторые из них имеют специальную кнопку HELP, которая запрашивает уроки на экране. Портативные кондуктометры немного больше карманных кондуктометров. Эти измерители являются более выгодным вложением, чем маленькие тестеры проводимости. Перед покупкой всегда проверяйте рабочий диапазон счетчиков. Это гарантирует, что вы собираетесь использовать измеритель, подходящий для вашего диапазона проводимости.

Уход за почвой Электрод EC

Правильный уход и обслуживание датчика проводимости имеют первостепенное значение для получения точных показаний. Очистка, калибровка и надлежащее хранение продлит срок службы датчика. Обязательно подумайте о датчиках, которые измеряют не только ЕС; pH-часть зонда также потребует ухода.

Регулярная уборка

Содержание зондов электропроводности почвы в чистоте — это первый шаг к получению точных результатов.Этот шаг также продлевает срок службы вашего зонда. Неправильная очистка может изменить реакцию датчиков в образцах. Остатки на датчиках могут привести к тому, что измеритель EC может получить слишком низкие или слишком высокие показания. Правильная очистка зонда между измерениями важна для получения стабильных показаний. Некоторые глюкометры сообщат вам, когда может потребоваться очистка зонда. Тип вашего зонда будет влиять на то, как вы его чистите.

Для датчика EC / TDS или EC / TDS / солености:
  1. Начните с промывки зонда деионизированной водой.
  2. Остатки налипли на зонд, удалите твердые частицы мягкой тканью.
  3. Будьте очень осторожны с этим шагом! Некоторые зонды имеют стеклянный корпус, и при обращении с ними следует соблюдать осторожность.
  4. Не нужно сильно давить; это может привести к изгибу двухзондового зонда. Вместо этого промойте зонд и снова аккуратно используйте ткань. Смочите ткань деионизированной водой, чтобы удалить твердые частицы.
  5. Если используется ткань, обязательно промойте датчик еще раз, любые волокна, прилипшие к датчику, могут помешать показаниям.
  6. Еще раз промойте зонд деионизированной водой.
Для датчика pH / EC / TDS / температуры:
  1. Наполните отжимную бутылку или бутылку с распылителем деионизированной водой.
  2. Промойте зонд деионизированной водой.
  3. Если на датчике все еще есть остатки, НЕ протирайте датчик! Вместо этого используйте очищающий раствор, специально созданный для грязи.
    1. Существует множество чистящих растворов, в том числе для общей очистки, сельского хозяйства, гумусовых отложений и почвенных отложений.
    2. При использовании чистящего раствора.
      1. Промойте зонд перед тем, как погрузить его.
      2. Дайте датчику погрузиться в чистящий раствор на 15 минут.
      3. Извлеките зонд из чистящего раствора.
      4. Промойте зонд деионизированной водой.
      5. Поместите зонд в раствор для хранения минимум на 1 час, прежде чем использовать его снова.

Для получения дополнительной информации и пошаговых инструкций по правильному комбинированному зонду (в частности, зондам, которые также могут измерять pH), обслуживанию, пожалуйста, обратитесь к The Ultimate Guide to Testing Soil pH.

Часто калибруйте

Калибровка датчика электропроводности почвы может быть сложной задачей. Это связано с тем, что калибровочные стандарты, используемые для датчиков EC, не обладают буферной емкостью. Отсутствие буферной емкости означает, что калибровочные стандарты легко загрязняются. Загрязнение может происходить из-за деионизированной воды, используемой для ополаскивания зонда. Он также может поступать из других стандартов, раствора для хранения от зонда pH или остатков от образцов. Загрязнение изменит калибровку настолько, что вызовет неточные калибровки.

Избежать загрязнения намного проще, если использовать одноразовые пакеты с калибровочным раствором. Одноразовые пакеты гарантируют, что вы будете использовать совершенно свежий стандарт для каждой калибровки. Еще один способ уменьшить загрязнение — промыть датчик небольшим количеством стандарта. Использование калибровочного стандарта для промывки зонда удаляет остатки с зонда.

Hanna Tip: Некоторые датчики могут использовать решение для быстрой калибровки для одновременной калибровки нескольких параметров измерения.

Этапы калибровки проводимости:
  1. Наполните отжимную бутылку или бутылку с распылителем деионизированной водой.
  2. Используя бутылку, промойте зонд.
  3. При использовании одноразового одноразового пакета калибровочного стандарта разорвите или разрежьте пакет.
    1. Войдите в режим калибровки на вашем измерителе EC.
    2. Убедитесь, что вы выбрали правильный калибровочный стандарт.
    3. Промойте зонд некоторым количеством калибровочного стандарта (Налейте немного стандарта на зонд, чтобы избежать загрязнения.)
    4. Вставьте зонд в пакет, убедившись, что он правильно погружен.
    5. Дайте показаниям стабилизироваться и примите стандарт.
    6. Извлеките зонд из стандартного пакета и промойте деионизированной водой.
  4. При использовании бутылки калибровочного стандарта.
    1. Налейте немного стандарта в сухой и чистый стакан.
    2. Поместите стержень для перемешивания в стакан и поставьте стакан на пластину для перемешивания.
    3. Перемешайте стандарт в стакане и вылейте его.
    4. Наполните химический стакан достаточным количеством стандарта, чтобы погрузить зонд.
    5. Войдите в режим калибровки на вашем измерителе EC.
    6. Убедитесь, что вы выбрали правильный калибровочный стандарт.
    7. Промойте зонд каким-либо калибровочным стандартом.
    8. Налейте немного стандарта на зонд, чтобы избежать загрязнения.
    9. Вставьте зонд в стакан до тех пор, пока зонд не будет полностью погружен.
    10. Дайте показаниям стабилизироваться и примите стандарт.
    11. Извлеките зонд из стакана и промойте зонд деионизированной водой.
    12. Повторите эти шаги для других стандартов электропроводности.

Могут потребоваться дополнительные шаги калибровки, если зонд может измерять другие параметры, например pH.

Состояние Всегда

Хранение зонда электропроводности зависит от типа зонда. Одна вещь, которая никогда не меняется, — это то, что зонд всегда следует хранить в чистом виде. Промойте зонд деионизированной водой, чтобы удалить с поверхности все остатки.

Для датчика EC / TDS или EC / TDS / солености:
  1. Очистите зонд. Следуйте приведенным выше инструкциям по очистке для получения более подробных инструкций.
  2. Поместите зонд в крышку для хранения или защитный чехол.
Для датчика pH / EC / TDS / температуры:
  1. Очистите зонд. Следуйте приведенным выше инструкциям по очистке специальным чистящим раствором для сельского хозяйства.
  2. Когда зонд станет чистым, храните его в крышке для хранения, содержащей раствор для хранения или pH 4.01 буфер.

Ищете советы по поиску и устранению неисправностей для датчика электропроводности? Ознакомьтесь с нашим сообщением в блоге о 8 распространенных ошибках при измерении проводимости.

Почва может быть сложной, но …

… не обязательно выбирать лучшее решение для измерения электропроводности! Используйте это руководство по тестированию электропроводности, чтобы сузить круг вариантов. Чтобы получить помощь в выборе наилучшего варианта для ваших требований к испытаниям на электрическую проводимость, свяжитесь с нами по одному из указанных ниже каналов.

Электропроводность, TDS, соленость, удельное сопротивление

Вода обладает способностью проводить электричество из-за присутствия в растворе заряженных ионов. Ионы — это атомы молекул, которые имеют общий электрический заряд, и они включают катионы (положительно заряженные ионы) и анионы (отрицательно заряженные ионы). Наиболее распространенные заряженные ионы в природной воде обычно включают катионы натрия (Na +), калия (K +), кальция (Ca + 2) и магния (Mg + 2) и анионы хлорида (Cl-), сульфата (SO4-2). , нитрат (NO3-) и бикарбонат (HCO3-).Многие другие ионы также можно найти в воде, включая органические ионы и другие неорганические ионы.

Эти ионы несут электрический заряд и могут перемещаться через воду, что позволяет воде проводить электрический ток. Мера способности воды проводить электрический ток называется ее электропроводностью. Более высокая концентрация ионов в воде увеличивает ее способность проводить электричество и, следовательно, ее проводимость. С другой стороны, дистиллированная вода имеет очень низкую концентрацию ионов и низкую проводимость.

Техническое примечание: Иногда удельную проводимость называют удельной проводимостью.

Сопротивление противоположно проводимости. Удельное сопротивление — это способность материала (например, воды) противостоять току электричества. Удельное сопротивление обратно пропорционально проводимости, так что

Сопротивление = 1 / Проводимость

Из этого соотношения мы можем видеть, что вода с высокой проводимостью имеет низкое удельное сопротивление, и наоборот.Например, дистиллированная вода будет иметь высокое удельное сопротивление и низкую проводимость.

Типичная единица измерения проводимости — микросименс на см (мкСм / см). Эта единица измерения также иногда записывается как микромос на см (мкмхо / см), где 1 мкСм / см равняется 1 мкмо / см. Питьевая вода обычно имеет значения электропроводности от 50 до 1500 мкмхо / см [1]. При более высокой проводимости вода становится слишком соленой для питья.

Техническое примечание: обратите внимание, что «mho» — это обратное написание «ом», общей единицы электрического сопротивления.

Поскольку проводимость незначительно меняется в зависимости от температуры, значения проводимости обычно указываются как значения с температурной компенсацией, которые представляют, какой была бы проводимость при 25 ° C. Это упрощает сравнение значений электропроводности для образцов с разными температурами.

Как проводимость связана с общим содержанием растворенных твердых веществ (TDS)?

Общее количество растворенных твердых веществ (TDS) относится к общему количеству растворенных веществ, присутствующих в воде.TDS обычно указывается в миллиграммах на литр (мг / л) или ppm (частях на миллион). Это означает, что если полностью выпарить один литр воды с TDS 500 мг / л, останется 500 мг твердого остатка. Обычно растворенные твердые вещества включают в основном растворенные минеральные ионы, такие как натрий, хлорид и другие ионы, упомянутые выше. TDS также может включать другие неорганические ионы, растворенные органические вещества и неионные вещества, такие как растворенный диоксид кремния. Хотя относительно небольшое количество TDS включает неионные вещества, не несущие электрического заряда, воды с более высокими значениями TDS обычно имеют более высокие значения проводимости.

По этой причине измерение электропроводности (быстрое и легкое) можно использовать для оценки TDS (что является более дорогостоящим и трудоемким для непосредственного измерения). Однако взаимосвязь между проводимостью и TDS зависит от химического состава воды, поскольку ионы различаются по своей способности передавать электрический заряд через воду. Некоторые ионы переносят электрические заряды быстрее других из-за таких факторов, как размер и масса ионов, а также то, как они взаимодействуют с молекулами воды.

Общее уравнение для оценки TDS по проводимости выглядит следующим образом:

TDS (мг / л) = k · EC (мкСм / см)

, где EC — электрическая проводимость, а k — коэффициент преобразования, что связано с химическим составом воды.

Для типичных природных вод, таких как вода ручьев и озер, значение коэффициента преобразования обычно составляет от 0,6 до 0,7, а значение 0,64 считается типичным. Для раствора, содержащего в основном ионы натрия и хлора, значения 0.Типичные значения от 49 до 0,56 в зависимости от концентрации соли.

Для точной оценки TDS по проводимости, при выборе коэффициента пересчета следует учитывать химический состав раствора. Если состав раствора известен, то истинное TDS репрезентативной пробы воды можно рассчитать, взяв сумму измеренных концентраций. В качестве альтернативы можно напрямую измерить истинное значение TDS репрезентативной пробы. Затем можно рассчитать правильное значение коэффициента преобразования на основе истинного TDS и измеренной проводимости.

Если правильное значение коэффициента преобразования не может быть вычислено, то типичное значение коэффициента преобразования или значение по умолчанию (например, 0,64) приведет к оценке TDS, которая находится, по крайней мере, в правильном приближении.

Как проводимость связана с соленостью?

Под соленостью понимается содержание соли в воде. Поскольку большинство растворенных твердых веществ обычно состоят из неорганических ионов, которые являются компонентами солей, понятия солености и TDS очень похожи.Фактически, эти два понятия иногда считаются синонимами. Однако соленость часто выражается как масса соли на массу воды. Например, в океанской воде обычно содержится около 35 граммов соли на один килограмм воды, поэтому ее соленость может быть выражена как 35/1000 или 0,035. Это также может быть выражено как 3,5% или 35 частей на тысячу (ppt).

Соленость часто используется для описания морской воды и солоноватой воды, но ее также можно использовать для описания пресной воды и рассолов. Поскольку пропорции наиболее важных ионов в морской воде почти постоянны, океанографы могут использовать очень точные формулы для оценки солености по электропроводности и температуре [1].

В случаях, когда соленость измеряется в мг / л (например, для воды озера, плавательных бассейнов или воды для орошения), соленость можно оценить по электропроводности с использованием той же формулы, представленной для TDS в предыдущем разделе.

Ссылки

[1] Американская ассоциация общественного здравоохранения (APHA) (2005) Стандартные методы исследования воды и сточных вод, 21-е изд. APHA, AWWA, WPCF, Вашингтон.

Измерение электропроводности | Введение в непрерывные аналитические измерения

Электропроводность жидкостей — важное аналитическое измерение во многих промышленных процессах.Это измерение является одним из наиболее неспецифических типов аналитических технологий, поскольку оно не делает различий между различными проводящими веществами, растворенными в растворе. По этой причине измерение проводимости используется в технологических процессах, где тип проводящего вещества не имеет значения (например, обработка сверхчистой воды для производства полупроводниковых «чипов», где любое проводящее вещество , растворенное в воде, нежелательно) или где Известно, что представляющее интерес вещество является единственным проводящим веществом, присутствующим в значительном количестве (например,грамм. контроль солености рассола, когда в воду добавляется большое количество соли).

Электропроводность в металлах — это результат дрейфа свободных электронов внутри «решетки» атомных ядер, составляющих металлический объект. Когда напряжение прикладывается к двум точкам металлического объекта, эти свободные электроны немедленно дрейфуют к положительному полюсу (аноду) и от отрицательного полюса (катоду).

Электропроводность жидкостей — совсем другое дело.Здесь носителями заряда являются ионов и : электрически несбалансированные атомы или молекулы, которые могут свободно дрейфовать, потому что они не «заблокированы» структурой решетки, как в случае с твердыми веществами. Следовательно, степень электропроводности любой жидкости зависит от плотности ионов в растворе (сколько ионов свободно существует в единице объема жидкости). Когда напряжение прикладывается к двум точкам жидкого раствора, отрицательные ионы будут дрейфовать к положительному полюсу (аноду), а положительные ионы — к отрицательному полюсу (катоду).В честь этого направленного дрейфа отрицательные ионы иногда называют анионами (притянутыми к аноду ), в то время как положительные ионы иногда называют катионами (притянутыми к катоду ).

Электропроводность в газах примерно такая же: ионы являются носителями заряда. Однако с газами при комнатной температуре ионная активность практически отсутствует. Газ должен быть перегрет до состояния плазмы , прежде чем появятся существенные ионы, способные поддерживать электрический ток.{+} \)), но процент крайне мал при комнатной температуре.

Любое вещество, которое увеличивает электрическую проводимость при растворении в воде, называется электролитом . Это усиление проводимости происходит из-за того, что молекулы электролита разделяются на положительные и отрицательные ионы, которые затем могут служить переносчиками электрического заряда. Если рассматриваемый электролит представляет собой соединение с ионной связью (обычным примером является поваренная соль), ионы, образующие это соединение, естественным образом разделяются в растворе, и это разделение называется диссоциацией .Если рассматриваемый электролит представляет собой соединение с ковалентной связью (например, хлористый водород), разделение этих молекул на положительные и отрицательные ионы называется ионизацией .

И диссоциация , и ионизация относятся к разделению ранее соединенных атомов при входе в раствор. Разница между этими терминами заключается в типе вещества, которое расщепляется: «диссоциация» относится к разделению ионных соединений (таких как поваренная соль), в то время как «ионизация» относится к ковалентно-связанным (молекулярным) соединениям, таким как HCl, которые не являются ионными. в чистом виде.

Ионные примеси, добавленные в воду (например, соли и металлы), немедленно диссоциируют и становятся доступными для использования в качестве носителей заряда. Таким образом, показатель электропроводности пробы воды зависит от концентрации в ней ионных примесей. Таким образом, электропроводность является важным аналитическим измерением для определенных применений чистоты воды, таких как обработка питательной воды котлов и подготовка воды высокой чистоты, используемой для производства полупроводников.

Следует отметить, что измерение проводимости — это очень неспецифическая форма аналитического измерения .Электропроводность жидкого раствора является грубым показателем его ионного содержания, но она не говорит нам ничего конкретного об ионах типа или типа , присутствующих в растворе. Следовательно, измерение проводимости имеет смысл только в том случае, если у нас есть предварительные сведения о конкретных типах ионов, присутствующих в растворе (или когда цель состоит в том, чтобы удалить все ионы в растворе, например, в случае обработки сверхчистой воды, и в этом случае мы не заботятся о типах ионов, потому что наша идеальная цель — нулевая проводимость).

Двухэлектродные зонды электропроводности

Мы можем измерить электропроводность жидкого раствора, пропустив через него электрический ток. Самая примитивная форма датчика проводимости (иногда называемая ячейкой проводимости ) состоит из двух металлических электродов, вставленных в раствор, подключенных к цепи, предназначенной для измерения проводимости (\ (G \)), обратной сопротивлению (\ (1 \ над R \)):

Общая проблема, с которой сталкиваются электрические измерения проводимости жидкости, заключается в том, что полученное значение проводимости (\ (G \)) мало что говорит нам о самой жидкости, потому что это измерение в такой же степени зависит от геометрии пластин (их площади \ (A \) и разделительное расстояние \ (d \)), как и на ионную активность жидкого раствора.Если мы пытаемся проанализировать жидкость отдельно, нам действительно нужно измерение удельной проводимости (\ (k \), или проводимости ) независимо от геометрии пластины.

Мы сталкиваемся с той же существенной проблемой, когда пытаемся количественно оценить удельное сопротивление металлических проводников. Если мы измеряем сопротивление куска проволоки таким же образом, как показано на предыдущем рисунке, измеряя проводимость жидкости, мы придем к результату, который в равной степени зависит от длины и площади образца проволоки, как и от удельного сопротивления. самого металла:

Другими словами, рассчитанное значение в омах (из измерений постоянного напряжения и тока) для сопротивления этого металлического образца мало что говорит нам об этом типе металла в целом, а скорее говорит нам сопротивление этого конкретного образца . образец проволоки.Чтобы рассчитать удельное сопротивление (\ (\ rho \) или удельное сопротивление ) металла, мы также должны учитывать длину образца (\ (d \)) и площадь поперечного сечения (\ (A \) ). {2} \))

\ (d \) = Расстояние между электродами в сантиметрах (см)

Обработка этой формулы для определения проводимости (\ (k \)) жидкости:

\ [k = {Gd \ over A} \]

Единица измерения проводимости жидкости Сименс на сантиметр может сначала показаться странной, но необходимо учитывать все единицы, присутствующие в переменных уравнения.{-1} \))

На следующей фотографии показан пример датчика электропроводности с прямым контактом, состоящего из электродов из нержавеющей стали, контактирующих с жидкостью, протекающей через стеклянную трубку:

Двухэлектродные кондуктометрические ячейки не очень практичны в реальных приложениях, потому что ионы минералов и металлов, притягиваемые к электродам, со временем имеют тенденцию «загрязнять» электроды, образуя твердые изолирующие барьеры на электродах. Хотя это «гальваническое» действие можно существенно уменьшить, используя переменный ток вместо постоянного для возбуждения чувствительной схемы, обычно этого недостаточно.Со временем проводящие барьеры, образованные ионами, связанными с поверхностями электродов, будут создавать ошибки калибровки, заставляя прибор «думать», что жидкость менее проводящая, чем она есть на самом деле.

Четырехэлектродные зонды электропроводности

Очень старый электрический метод, известный как четырехпроводной метод измерения сопротивления Кельвина или , является практическим решением проблемы загрязнения электродов, с которой сталкиваются двухэлектродные датчики проводимости. Обычно используемый для точных измерений сопротивления для научных экспериментов в лабораторных условиях, а также для измерения электрического сопротивления тензодатчиков и других резистивных датчиков, таких как RTD, четырехпроводный метод использует четыре проводника для подключения испытуемого сопротивления к измерительному прибору. :

Только два внешних проводника пропускают значительный ток.Два внутренних проводника, соединяющие вольтметр с испытуемым образцом, пропускают незначительный ток (из-за чрезвычайно высокого входного импеданса вольтметра) и, следовательно, падают незначительно напряжение по своей длине. Падение напряжения на токоведущих (внешних) проводах не имеет значения, поскольку это падение напряжения никогда не обнаруживается вольтметром.

Поскольку вольтметр измеряет только напряжение, падающее на образце (тестируемый резистор), а не тестовое сопротивление плюс сопротивление проводки, полученное в результате измерение сопротивления будет намного более точным, чем если бы для подключения измерительных приборов к образцу использовались только два провода. .

В случае измерения проводимости мы игнорируем не сопротивление провода, а, скорее, дополнительное сопротивление, вызванное загрязнением электродов. Используя четыре электрода вместо двух, мы можем измерять падение напряжения на длине жидкого раствора только и полностью игнорировать резистивные эффекты загрязнения электродов:

В 4-проводной кондуктометрической ячейке любое загрязнение электрода будет просто обременять источник тока, заставляя его выдавать большее напряжение, но не повлияет на величину напряжения, обнаруживаемого двумя внутренними электродами, когда этот электрический ток проходит через жидкость.Любое загрязнение, которое происходит на двух внутренних электродах, не влияет на наши измерения проводимости, потому что эти внутренние электроды пропускают незначительный ток. При небольшом токе через внутренние электроды или его отсутствии на любом резистивном покрытии, которое может образоваться на них, будет незначительное падение напряжения, и, таким образом, вольтметр по-прежнему будет регистрировать истинное напряжение, падающее на жидкий раствор.

Если проводимость раствора определяется как произведение измеренной проводимости и постоянной ячейки (\ (k = G \ theta \)), а проводимость определяется как отношение тока к напряжению (\ (G = {I \ over V} \)), то мы можем определить проводимость по измерениям напряжения и тока, объединив эти два уравнения:

\ [k = G \ theta \ hskip 30pt G = {I \ over V} \]

\ [\ hbox {\ textit {.. . заменяя}} {I \ over V} \ hbox {\ textit {for}} G \ hbox {\ textit {. . .}} \]

\ [k = {I \ over V} \ theta \ hskip 15pt \ hbox {или} \ hskip 15pt k = {{I \ theta} \ over V} \]

В некоторых приборах для измерения электропроводности используется второй вольтметр для измерения падения напряжения между «возбуждающими» электродами, чтобы указать на загрязнение электрода:

Любая форма загрязнения электродов приведет к тому, что это вторичное измерение напряжения непропорционально превысит первое, тем самым предоставив индикатор, который технические специалисты по приборам могут использовать для профилактического обслуживания (сообщая им, когда датчики нуждаются в очистке или замене).Между тем, первичный вольтметр будет выполнять свою работу по точному измерению проводимости жидкости до тех пор, пока источник тока все еще может выдавать свою нормальную величину тока.

Зонды безэлектродной проводимости

Совершенно другая конструкция кондуктометрической ячейки под названием безэлектродная использует электромагнитную индукцию, а не прямой электрический контакт для определения проводимости жидкого раствора. Эта конструкция ячейки обладает явным преимуществом виртуальной невосприимчивости к засорению, поскольку отсутствует прямой электрический контакт между измерительной схемой и жидким раствором.Вместо использования двух или четырех электродов, вставленных в раствор для измерения проводимости, в этой ячейке используются два тороидальных индуктора (один для создания переменного напряжения в жидком растворе, а другой для измерения силы результирующего тока через раствор). :

Основная идея этого прибора заключается в том, что первичная катушка, возбуждаемая переменным током, индуцирует электрический ток, который проходит через пробу жидкости. Этот ток, в свою очередь, вызывает измеримое напряжение во вторичной обмотке.Поскольку ферромагнитные тороиды отлично справляются со своими собственными магнитными полями, взаимная индуктивность между двумя проволочными катушками будет незначительной. — это всего лишь способ, которым напряжение будет индуцироваться во вторичной катушке , если есть переменный ток, проходящий через центр этой катушки, через саму жидкость. Если жидкость непроводящая, вторичная катушка вообще не будет видеть наведенного напряжения, несмотря на то, что она расположена рядом с первичной катушкой, находящейся под напряжением. Чем более проводящим является жидкий раствор, тем больший ток будет проходить через центр обеих катушек (через жидкость), тем самым создавая большее наведенное напряжение на вторичной катушке.Следовательно, напряжение вторичной обмотки прямо пропорционально проводимости жидкости.

Эквивалентная электрическая схема для тороидального зонда проводимости выглядит как пара трансформаторов, в которых жидкость действует как резистивный путь для тока, соединяющего два трансформатора вместе:

Тороидальные кондуктометрические ячейки предпочтительнее, чем кондуктометрические ячейки прямого контакта, когда это возможно, из-за их прочности и практически невосприимчивости к засорению. Однако тороидальные ячейки недостаточно чувствительны для измерения проводимости в приложениях с высокой степенью чистоты, таких как очистка питательной воды котлов и очистка сверхчистой воды, необходимой для фармацевтического и полупроводникового производства.Как всегда, спецификации производителя являются лучшим источником информации о применимости кондуктометрических ячеек в любом конкретном процессе.

На следующей фотографии показан тороидальный зонд проводимости, установленный на табло на торговой выставке, вместе с датчиком проводимости (как для отображения измерения проводимости в миллисименсах на сантиметр, так и для передачи результатов измерения в виде аналогового сигнала 4-20 мА). :

% PDF-1.3 % 768 0 объект > эндобдж xref 768 73 0000000016 00000 н. 0000001732 00000 н. 0000001851 00000 н. 0000002403 00000 н. 0000002804 00000 н. 0000002887 00000 н. 0000003035 00000 н. 0000003074 00000 н. 0000003129 00000 н. 0000003186 00000 п. 0000003741 00000 н. 0000004295 00000 н. 0000004859 00000 н. 0000005413 00000 н. 0000006206 00000 н. 0000006936 00000 н. 0000007674 00000 н. 0000008402 00000 п. 0000008459 00000 п. 0000008659 00000 н. 0000009745 00000 н. 0000009851 00000 н. 0000009959 00000 н. 0000010064 00000 п. 0000012125 00000 п. 0000012175 00000 п. 0000012326 00000 п. 0000012478 00000 п. 0000012750 00000 п. 0000013028 00000 п. 0000014048 00000 п. 0000014488 00000 н. 0000014847 00000 п. 0000015548 00000 п. 0000016199 00000 п. 0000016814 00000 п. 0000017689 00000 п. 0000019132 00000 п. 0000021019 00000 п. 0000022515 00000 п. 0000024266 00000 п. 0000024844 00000 п. 0000025531 00000 п. 0000026216 00000 п. 0000026748 00000 н. 0000027932 00000 н. 0000030381 00000 п. 0000033244 00000 п. 0000034156 00000 п. 0000034763 00000 п. 0000037161 00000 п. 0000038756 00000 п. 0000039054 00000 п. 0000040132 00000 п. 0000041871 00000 п. 0000042568 00000 н. 0000043472 00000 п. 0000043757 00000 п. 0000044043 00000 п.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.