Размерность проводимости: Удельная проводимость — это… Что такое Удельная проводимость?

Содержание

Проводимость электрическая, единица измерения — Энциклопедия по машиностроению XXL

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

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


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

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

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

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

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

[c.341]

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

[c.66]


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

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

[c.327]

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

[c.115]

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

[c.372]


ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ РЕЗИСТОРОВ С МОДИФИЦИРОВАННЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ ПО ФРАКТАЛЬНЫМ ПАРАМЕТРАМ ИЗОБРАЖЕНИЯ МАКРОСТРУКТУРЫ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

05.16.09 — Материаловедение (по отраслям) (технические науки) DOI: 10.25712/ASTU.2072-8921.2020.01.024 УДК 541.64

ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ РЕЗИСТОРОВ С МОДИФИЦИРОВАННЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ ПО ФРАКТАЛЬНЫМ ПАРАМЕТРАМ ИЗОБРАЖЕНИЯ МАКРОСТРУКТУРЫ

Н.Н. Минакова

В статье рассматривается необходимость изучения взаимодействия «структура-свойства» при конструировании резистивных полимерных композиционных материалов с заданными свойствами. В качестве объектов исследования рассматриваются наполненные техническим углеродом каучуки, применяемые при изготовлении электротехнических устройств (антистатические изделия, резисторы, экраны кабелей и т. д.). Предложен подход к оценке электропроводности наполненных полимеров с модифицированной поверхностью технического углерода, основанный на использовании известных моделей анализа изображений по значениям яркости. Выбраны модели, применяемые для анализа цветового пространства: модель YUV, используемая для выделения сигнала яркости; метод Отсу (Otsu’s method) для вычисления порога бинаризации. Рассматриваются результаты фрактального анализа изображений макроструктуры наполненных полимеров с техническим углеродом, поверхность которого модифицирована с целью регулирования свойств. В качестве фрактальных параметров выделены размерности Хаусдорфа и Минковского. Оценивалась их связь с величиной удельного объемного электрического сопротивления материала. Установлено, что при прочих равных условиях размерность Хаусдорфа в большей степени реагирует на изменение характера модификации поверхности технического углерода по сравнению с размерностью Минковского. Экспериментально обоснована пригодность фрактального параметра (размерность Хаусдорфа) для оценки электропроводности наполненных полимеров с модифицированным наполнителем.

Ключевые слова: топология макроструктуры, изображение макроструктуры, резистив-ные полимерные композиционные материалы, технический углерод, фрактальный анализ, наполненные полимеры, электропроводящий компонент, размерность Хаусдорфа, размерность Минковского, объемное электрическое сопротивление.

Реализация перспективных конструктивных решений, технологических процессов во многом связана с необходимостью анализа и прогнозирования параметров резистивных композиционных материалов. Это требует понимания закономерностей изменений свойств, которые определяются особенностями структуры. Для управления свойствами необходимо сопоставлять структуры.

В этой связи актуальна разработка инструментария для изучения взаимодействия «структура-свойства» Инструментарий должен распознавать особенности характера распределения электропроводящего наполнителя в полимере [1-5].

Подходы к конструированию многокомпонентных материалов преобладающим образом ведутся по принципу «проб и ошибок» из-за отсутствия возможности получения адекватной математической модели для прогноза свойств, что требует временных, ресурсных и иных затрат. Поэтому разрабатываются различные способы анализа структуры, в т. ч. по электронно-микроскопическим снимкам многокомпонентного материала.

Для описания изображения структуры

композиционных материалов активно применяется фрактальный и текстурный подходы [6-9]. В работе [6] показана возможность использования таких подходов для оценки величины объемного электрического сопротивления наполненных техническим углеродом каучуков. Описана методика обработки изображений, включающая экспериментальный подбор порога отсечки для перевода в черно-белое изображение, размер области, в пределах которой рассчитывалось единичное значение признака. Такая подстройка параметров для обработки изображения усложняет применение.

Представляло интерес предложить подход, позволяющий автоматизировать подстройку параметров для анализа изображений макроструктуры. Для таких материалов применяют модель YUV и метод Отсу [10]. Выбранная комбинация позволяет анализировать яркость изображений и выполнять расчет по гистограмме градаций серого с автоматическим выбором порога бинаризации. Экспериментально подтверждено, что при изменении концентрации наполнителя такой подход работает [10]. Выявлена чувствитель-

ность размерности Минковского к составу материала с разной концентрацией наполнителя. Известно, что концентрация определяющим образом влияет на электрофизические и механические характеристики наполненных полимеров [4, 6].

Для наполненных техническим углеродом каучуков эффективен подход к регулированию свойств за счет модификации поверхности технического углерода [6]. При использовании в наполненных полимерах модифицированного технического углерода в условиях постоянной концентрации наполнителя взаимодействие «структура-свойства» имеет свои особенности по сравнению с закономерностями, формирующими электропроводность при изменении концентрации наполнителя. При регулировании концентрации наполнителя структуры существенно отличаются количеством цепочек электропроводящего наполнителя. При регулировании свойств модификацией поверхности наполнителя возрастает вклад физико-химических процессов.

Физико-химические процессы связаны в существенной степени со структурой поверхностного слоя, формирующегося за счет межфазных взаимодействий «наполнитель-матрица». Структура и свойства межфазного слоя определяются величиной адгезионного взаимодействия. В то же время изменение структуры и свойств полимера в объеме межфазного слоя изменяет адгезионное взаимодействие на поверхности контакта [11, 12]. Возрастает вклад таких показателей, как площадь взаимодействия, конформационный набор макромолекул у твердой поверхности, молекулярная подвижность, меняющаяся из-за адсорбционного взаимодействия и т. д. [11, 13, 14].

Можно полагать, что сформированные таким образом структурные особенности проявляются через широкий спектр градаций серого на изображении макроструктуры.

При выборе модели обработки изображения макроструктуры наполненных техническим углеродом каучуков с модифицированным наполнителем была выдвинута следующая гипотеза: результат сформированного межфазного слоя имеет на микрофотографиях отклик в виде градиентов яркости. Фрактальная размерность, как известно, указывает на различные уровни серого в ячейке на изображении [15].

Целью данной работы является выявление фрактальных параметров, способных реагировать на модификацию поверхности электропроводящего компонента в наполненных полимерах.

Применена модель YUV, используемая

для выделения информации о яркости на изображениях макроструктуры [16]. В ней значения яркостей пикселей изображения рассматриваются как случайные величины, их гистограмма — как оценка плотности распределения вероятностей. Для определения порога бинаризации выбран метод Отсу (Otsu’s method) [17].

В рамках метода определяется порог, уменьшающий дисперсию внутри класса, которая рассчитывается как взвешенная сумма дисперсий двух классов бинаризации. Расчет порога выполняется по гистограмме изображения макроструктуры, что позволяет учесть весь спектр градаций серого. Значение порога бинаризации автоматически выбирается так, чтобы взвешенная сумма внутригруппо-вых дисперсий была минимальна [17]. Порог рассчитывается автоматически для каждого изображения отдельно.

а) исходный; б) обработка поверхности технического углерода путем нанесения полициклических ароматических углеводородов;

в) обработка поверхности технического углерода путем нанесения полициклических

ароматических углеводородов ацетонитрилом;

г) обработка поверхности технического углерода путем нанесения полициклических

ароматических углеводородов ацетоном

Рисунок 1 — Микрофотографии структуры наполненных полимеров (бутилкаучук БК-2055), электропроводящий компонент П-234

Объектом исследования выбраны наполненные техническим углеродом эласто-

меры [6]. В качестве матрицы использовался кристаллический бутилкаучук БК-2055. Электропроводящий наполнитель — технический углерод, П-234. Эксперименты проводились на материалах рецептур по специально разработанной технологии [18]. Модифицированный технический углерод содержал следующие обработки поверхности: ацетонитри-лом, ацетоном, нанесение полициклических ароматических углеводородов [6]. На рисунке 1 представлены микрофотографии анализируемых материалов. Электронно-микроскопические снимки приведены с увеличением в 32000 раз.

Фрактальные параметры рассчитывались с помощью специально разработанной программы. Задавался размер скользящего окна. Изначально окно устанавливалось в левый верхний угол с дальнейшим движением вправо и вниз (шаг равнялся 1 пиксель). Проводилась статистическая обработка результатов.

Были проведены численные эксперименты, в которых кратность размера изображения принимала следующие значения: 2; 1; 0,75. 1п (е)

где № — минимальное число множеств диаметра е, которыми можно покрыть исходное множество.

Б=

1п (N е)

1п (1)

е

На изображении формировалась сетка с шагом е. Выделялись ячейки сетки, через которые проходит граница раздела сред «полимер-электропроводящий компонент». Оценивание скорости изменения отношения логарифмов происходило через уменьшение размера ячеек — серия вычислений с изменяющимся размером ячейки. По полученным данным строилась линия регрессии, по которой определялась фрактальная размерность.

1,8 □

1.6

1.4

1.2

12 3 4

□ — □ — а, 1 — обработка поверхности технического углерода ацетонитрилом; 2 — нанесение полициклических ароматических углеводородов; 3 — исходный технический углерода;

4 — обработка ацетоном

Рисунок 2 — Структурные параметры при различной модификации поверхности технического угглерода. Бутилкаучук (БК-2055), электропроводящий компонент П-234

Эксперименты показали, что величина фрактальных размерностей не зависит от выбранного размера окна (погрешность не более 2 %).

По результатам выполненных численных экспериментов анализировалась динамика исследуемых фрактальных параметров. Установлено, что при анализируемых обработках поверхности технического углерода по сравнению с материалом, содержащий технический углерод без предварительной обработки поверхности А Dх = 32,7 %; А Dм = 1,18 %. изучаемых в данной работе материалов.

Рисунок 3 — Зависимость размерности Хаусдорфа от величины объемного электрического сопротивления композиционного материала

В наполненных полимерах присутствие наполнителя ограничивает подвижности молекул полимера в поверхностном слое на границе раздела. Происходит изменение распределения межмолекулярных сил [11-13]. Изменение межмолекулярных взаимодействий в системе приводит к изменению плотности упаковки макромолекул. Поэтому сопоставлялись плотности изучаемых композиционных материалов. Плотность определялась гидростатическим методом с погрешностью не более 0,2 %.

Определяющего влияния модификации поверхности технического углерода на плотность композиционного материала не выявлено (рисунок 4). Для анализируемых материалов величина плотности меняется на 2,4 % по сравнению с плотностью материала, содержащего немодифицированный технический углерод П-234.

1,3 ■

а

1,2 ■

1.1

1 I 1 1 I 1 ■ 1 I 1 ь

12 3 4

В1-Д оо раб от ки

1 — обработка поверхности технического углерода ацетонитрилом; 2 — нанесение полициклических ароматических углеводородов;

3 — исходный технический углерод;

4 — обработка ацетоном

Рисунок 4 — Плотность композиционного материала при разных обработках поверхности технического углерода. Бутилкаучук (БК-2055), электропроводящий компонент П-234

Представленные в работе результаты позволяют сделать следующие выводы:

1. Подход к анализу изображений макроструктуры наполненных полимеров на основе моделей UYV и Otsy может быть применен для изучения свойств, наполненных техническим углеродом каучуков с модифицированным электропроводящим компонентом. Это позволяет выделить особенности структуры с автоматизированным подбором порога отсечки.

2. Выполнена экспериментальная проверка пригодности фрактальных параметров материалов с модифицированным наполнителем для оценки величины электропровод-

ности. Установлено, что фрактальный параметр размерность Хаусдорфа, полученный на изображениях макроструктуры анализируемых материалов, изменяется в зависимости от модификации поверхности технического углерода.

3. Размерность Минковского практически не реагирует на величину электропроводности наполненных полимеров при рассмотренных модификациях поверхности технического углерода.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дисперсно-наполненные полимерные на-нокомпозиты / Г.В. Козлов [и др.] ; Казанский нац. исслед. технол. ун-т. — Казань : Изд-во КНИТУ, 2012. — 125 с.

2. Дисперсно-наполненные полимерные композиты технического и медицинского назначения / Б.А. Люкшин (и др.) ; отв.ред. А.В. Герасимов. -Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2017. — 311 с.

3. Минакова, Н.Н. Расчетные модели прогноза свойств и анализа проводимости структурно-неоднородных композиционных материалов // Электротехника. — 2000. — № 9. — С. 26-30.

4. Гуль, В.Е. Электропроводящие полимерные композиции / В.Е. Гуль, Л.З. Шенфиль. — М. : Химия, 1984. — 240 с.

5. Минакова, Н.Н. Вероятностно-детерминированное моделирование пространственно-ориентированных структур в дисперсно-наполненных полимерах / Н.Н. Минакова, В.Я. Ушаков // Высокомолекулярные соединения, серия A. — 2000. -Т. 42. — № 9. — С. 1552-1553.

6. Минакова, Н.Н. Физико-технические основы создания высоконаполненных эластомеров и управления их резистивными свойствами / Н.Н. Минакова, В.Я. Ушаков. — М. : Энергоатомиздат, 2003. -260 с.

7. Козлов, Г.В. Фрактальная модель для описания структурных изменений полимерной матрицы в дисперсно-наполненных композитах / Г.В. Козлов, Ю.Г. Яновский, Ю.С. Липатов // Механика композиционных материалов и конструкций. -2002. — Т. 8. — № 4. — С. 467-474.

8. Козлов, Г.В. Изменение структуры полимерной матрицы в дисперсно-наполненных композитах : фрактальная трактовка / Г.В. Козлов, Ю.С. Липатов // Механика композитных материалов. — 2004. — Т. 40. — № 6. — С. 827-834.

9. Козлов, Г.В. Структура и свойства дисперсно-наполненных полимерных композитов: фрактальный анализ / Г.В. Козлов, Ю.Г. Яновский, Ю.Н. Карнет. — Москва : Альянстрансатом, 2008. — 363 с.

10. Минакова, Н.Н. Текстурно-фрактальная оценка макроструктуры наполненных полимеров при изменении концентрации проводящего компонента / Н.Н. Минакова // Ползуновский вестник. -2019. — № 1. — С. 176-180.

11. Липатов, Ю.С. Физико-химические основы наполнения полимеров / Ю.С. Липатов. — М. : Химия, 1991. — 260 с.

12. Козлов, Г.В. Фрактальный анализ структуры и свойств межфазных слоев в дисперсно-наполненных полимерных композитах / Г.В. Козлов, Ю.Г. Яновский, Ю.С. Липатов // Механика композиционных материалов и конструкций. -2002. — Т. 8. — № 1. — С. 111-149.

13. Алоев, В.З. Физика ориентационных явлений в полимерных материалах / В.З. Алоев, Г.В. Козлов. — Нальчик : Полиграфсервис и Т, 2002. -288 с.

14. Баланкин, А.С. Синергетика и фракталы в материаловедении / B.C. Иванова [и др.]. — М. : Наука, 1994. — 383 с.

15. Федер, Е. Фракталы ; пер. с англ. / Е. Фе-дер. — М. : Мир, 1991. — 254 с.

16. URL : https://ssl4799.websiteseguro.com/ swge5/PR0CEEDINGS/PDF/CBA2016-0853.pdf Метод Отсу (Otsu’s method). http://www.labbook pages.co.uk/software/imgProc/otsuThreshold.html [Электронный ресурс]. (Дата обращения 18.01.2020).

17. URL : http://www.labbookpages.co.uk /software /imgProc/otsuThreshold.html. [Электронный ресурс]. (Дата обращения 18.01.2020).

18. Голицын, В.П. Промышленная технология изготовления электротехнических изделий из вы-соконаполненных эластомеров / В.П. Голицын, Н.Н. Минакова // Композиты — в народное хозяйство России (Композит-97) : Сб. тез. докл. междунар. научно-техн. конф. ; Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Пол-зунова. — Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 1997. — С. 39-41.

19. Божокин, С.В. Фракталы и мультифракта-лы / С.В. Божокин, Д.А. Паршин. — Ижевск : РХД, 2001. — С. 128.

20. Kronover, P.M. Fraktaly i khaos v dinami-cheskikh sistemakh. Osnovy teorii. Moscow, Postmarket Publ., 2000. — 352 p. [Электронный ресурс]. (Дата обращения 17.01.2020).

21. Смирнов, Б.М. Физика фрактальных кластеров / Б.М. Смирнов. — М. : Наука, 1991. — 152 с.

Минакова Наталья Николаевна,

д.ф.-м.н., профессор, Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия), E-mail: [email protected]

Входные и взаимные проводимости, коэффициенты передачи

Входные и взаимные проводимости можно рассчитать или определить экспериментально. Определение входных и взаимных проводимостей расчетом покажем на примере схемы рис. 2.4, а.
Приравняем ЭДС E2 и E3 нулю (рис. 2.4,6), при этом токи в ветвях

где

Из (2.8) определим:

Аналогично рассчитываются входные и взаимные проводимости второй и третьей ветвей:

Если взаимные проводимости найдены, то легко определить токи во всех ветвях при любых значениях ЭДС. Так, для схемы рис. 2.4, а

Экспериментальное определение входных и взаимных проводимостей и сопротивлений рассмотрим на примере произвольной цепи, из которой предварительно исключены все источники ЭДС и источники тока (рис. 2.5). Три ветви этой цепи выделены, а остальная часть условно показана в виде прямоугольника. В каждую ветвь включен амперметр. Чтобы определить входную проводимость первой ветви g31 и взаимные проводимости второй и первой g21 и третьей и первой g31 ветвей, надо включить в первую ветвь источник ЭДС Е1. Измерив вольтметром напряжение U1 = E1 на выводах источника ЭДС и амперметрами токи I1, I2 и I3 в трех ветвях, нетрудно вычислить входную и взаимные проводимости ветвей по формулам
Аналогично определяются входные и взаимные проводимости других ветвей.

Пример 2.2.
Определить входные и взаимные проводимости ветвей схемы рис. 2.6, а, если
Решение.
Для определения входной проводимости и взаимных проводимостей между первой и остальными ветвями положим Е3 = E5 = 0 (рис. 2.6, б). Затем можно задаться E1 и найти все токи. Однако для данной схемы проще задать ток в ветви с сопротивлением r4 или r5, например I51 = = 1 А, и найти необходимую ЭДС E1 и токи в остальных ветвях.
Так как r4 = r5, то I41 = I51 и I31 = — (I51 + I41) = — 2 А. На выводах элемента с сопротивлением r2 напряжение ; токи и ЭДС, при действии которой ток I51 = 1 А, а остальные токи равны найденным значениям, .
Входная проводимость первой ветви .
Взаимные проводимости между первой и остальными ветвями

Аналогично определяются входные и взаимные проводимости остальных ветвей:

При определении проводимостей следует включить ЭДС Е2 в ветвь 2, направленную так же, как и ток I2, а при определении ЭДС E4 в ветвь 4.

Пример 2.3.
В условиях предыдущей задачи (см. пример 2.2) определить токи во всех ветвях, если ЭДС Е1 = 24 В, E3 = 12 В и E5 = 24 В.
Решение.
Зная входные и взаимные проводимости ветвей, легко определить в них токи, пользуясь принципом наложения:

и т.д.

Если кроме источников ЭДС схема содержит и источники тока, то по принципу наложения к частичным токам, обусловленным действием источников ЭДС, добавятся частичные токи, обусловленные каждым из источников тока:

При определении входных и взаимных проводимостей все токи следует считать равными нулю (источники тока не действуют), а ветви с источниками тока разорвать (идеальные источники тока). При расчете коэффициентов передачи следует считать все ЭДС .

Пример 2.4.
Составить зависимость при r1 = r2 = r3 = 2 Ом в схеме рис. 2.7, а.

Решение.
Ток Проводимость определяется расчетом режима в схеме рис. 2.7, б. Ток . Коэффициент определяется расчетом режима в схеме рис. 2.7, в. Ток

Измерение электрической проводимости как метод определения термодинамических свойств растворов слабых электролитов ( G , H и S электролитической диссоциации).

24. Что означает термин «удельная электрическая проводимость»? Какова размерность этой величины? Нарисуйте схематически (с приблизительным соблюдением соотношения величин) график зависимости удельной электрической проводимости от концентрации (в широком диапазоне концентраций) для водных растворов …. (даны конкретные электролиты). Объясните вид представленной зависимости в области малых, средних и высоких концентраций.

Удельная электрическая проводимость — эл. проводимость объема раствора, заключенного между двумя параллельными электродами площадью 1 см2 каждый, расположенные на расстоянии 1см друг от друга.[1/Ом*см]

электричество.

Эквивалентная электрическая проводимость растворов электролитов, понятие, единицы измерения. Зависимость эквивалентной электропроводности от концентрации, температуры и природы растворителя. Объясните характер указанных зависимостей для слабых и сильных электролитов.

Эквивалентная эл. проводимость λэкв – эл. проводимость объёма электролита, расположенного между двумя параллельными электродами, расположенными на расстоянии 1см друг от друга, причем площадь каждого электрода такова, что между ними находится 1 г-экв растворенного вещества. [см2/Ом*г экв] [См*м2/моль]



Λ=æV=æ/с

C повышением температуры экв. электропроводность увеличивается. Это объясняется увеличением скорости движения ионов из-за уменьшения вязкости среды, частичной дегидратации ионов (уменьшение радиуса гидратированного иона) и увеличения степени диссоциации (для слабых электролитов).

Молярная и эквивалентная электропроводности растворов электролитов. Связь эквивалентной электрической проводимости со скоростями движения и подвижностями ионов. Коэффициент электрической проводимости.

 

Молярная эл. проводимость λm – эл. проводимость раствора, расположенного между двумя электродами, расположенными на расстоянии 1м друг от друга, причем площадь каждого электрода такова, что между ними находится 1 моль растворенного вещества.

λ экв=λ m/ f, f-фактор эквивалентности, выраженный в целых числах.

 Эквив.эл.пров. возрастает с увеличением разведения, у слабых электролитов – вследвие изменения степени диссоциации, у сильных – в результате уменьшения электростатич. вз-я между ионами. Эквивалентная эл. провод. Р-в сильных электролитов с ростом разведения при с→0 стремится к предельному знач Λ0.

 Согласно закону независимого движения ионов в разбавленных растворах (з.Кольрауша):

Λ0 = Λ+0 + Λ0

Λ+0 , Λ0 – ионные эл.проводимости при бесконечном разведении, пропорциональны абсолютным скоростям движения ионов:

Λ+0 = v+F, Λ0 = vF

Для р-в сильных эл-в отношение Λ к Λ0 коэффициенту эл.провод. f Λ

Коэффициент электрической проводимости вносит поправку на межионное взаимодействие сильных электролитов при прохождении тока. Уменьшается с повышением конц. и приближается к Λ0 при бесконечном разведении. В рас-х слабых эл-в f Λ ≈1, а степень диссоциации α= Λ / Λ0 .

27. Как на основании экспериментальных данных об электрической проводимости раствора слабого электролита рассчитать эффективную теплоту его диссоциации? Укажите основные этапы этого расчета, приведите соответствующие расчетные формулы.

Λт =  Λ298 [1+α(Т-298)]

α = æ/с

lnα = lnæ – lnc

 

Имеются данные о зависимости электропроводности раствора от концентрации электролита.2)

Л=Л-А√С – для сильных электролитов

Предельные значения Λ0 , коэффициент электропроводности ил степень диссоциации.

Приведите аналитические выражения двух законов Кольрауша: уравнения квадратного корня и закона независимого движения ионов. Для каких электролитов (слабых и/или сильных) и при каких условиях справедливы эти выражения?

Для бесконечно разбавленных растворов сильных электролитов используют закон Кольрауша в виде линейной функции корня квадратного от концентрации

 (λ = f(√с)):

 Т.к. для сильных электролитов в сильно разбавленных растворах при снижении концентрации изменение молярной электропроводности становится настолько малым, что им можно пренебречь и считать электропроводность величиной постоянной.

В случае слабых электролитов даже при высоком разведении раствора молярная электропроводность продолжает увеличиваться. В этом случае закон квадратного корня не применим.

Если записать з-н Кольрауша для разбавленного раствора l=а(l͎ + l_) и считать, что ионные электропроводности в этом растворе мало отличаются от ионных электропроводностей ионов в бесконечно разбавленном растворе, т.е. l͎ ≈ l͎⁰, l_≈ l⁰_, то уравнение можно представить в виде:

 

 

Отсюда степень электролитической диссоциации:

 

 

Электрическая проводимость растворов электролитов при бесконечном разведении. Расположите перечисленные системы в порядке возрастания эквивалентной электрической проводимости водных растворов при бесконечном разведении и температуре 25оС: (дан ряд водных растворов электролитов). Приведите обоснование ответа.

Эквивалентной электропроводностью («лямбда») называется электропроводность такого объема раствора, в котором содержится 1 г-экв растворенного вещества; при условии, что электроды находятся на расстоянии 1 см друг от друга, она выражается в Ом-1. см2. г-экв-1.

 

где V = 1/C — разведение (или разбавление) раствора, т.е. объем, в котором содержится 1 г-экв растворенного вещества, а C — эквивалентная концентрация (нормальность) раствора. В системе СИ эквивалентная электропроводность выражается в Ом-1. м2. кг-кв-1.

Эквивалентная электропроводность растворов электролитов с разбавлением возрастает и в области предельных разбавлений достигает предельного значения λ, называемой электропроводностью при бесконечном разбавлении или предельной электропроводностью (λ).

Предельная электропроводность λсоответствует электропроводности бесконечно разбавленного раствора, характеризующегося полной диссоциацией электролита и отсутствием сил электростатического взаимодействия между ионами.

При бесконечном разведении (α = 1)

Величина предельной эквивалентной электропроводности бесконечно разбавленного раствора электролита представляет собой сумму двух независимых слагаемых, каждое из которых соответствует определенному виду ионов. Это соотношение установлено Кольраушем и называется законом независимого движения ионов (законом Кольрауша):

Эквивалентная электропроводность при бесконечном разведении равна сумме предельных подвижностей ионов.

(Предельная электрическая проводимость ионов в воде Равдель табл,65 стр,123)

Закон независимого движения ионов. Расположите перечисленные ниже системы в порядке возрастания эквивалентной электрической проводимости водных растворов при бесконечном разведении и температуре 25оС: (дан ряд водных растворов электролитов).

 

Молярная электрическая проводимость — Студопедия

Молярная электрическая проводимость (λ) — это электрическая проводимость объема раствора электролита, содержащего 1 моль растворенного вещества и находящегося между двумя параллельными электродами, расположенными на расстоянии одного метра друг от друга.

Эквивалентная электрическая проводимость относится к раствору, содержащему 1 моль-экв растворенного электролита. Однако в настоящее время не рекомендуется использовать этот термин. Вместо него применяется термин «молярная электрическая проводимость» с указанием той единицы электролита, к которой относится концентрация.

Например,

,

но очевидно, что
=129 .

Для ионной электрической проводимости в случае необходимости следует указывать формальную единицу: или .

Молярная электрическая проводимость связана с удельной электрической проводимостью простым соотношением:

, (11)

где — удельная электрическая проводимость, [C] — молярная концентрация вещества.

Следовательно, размерность в единицах СИ: =См моль-1м2. В практических расчетах чаще используются производные единицы СИ:

= См/см, (λ)= См моль-1 см2, [C]=моль дм-3.

При этом вместо уравнения (11) получаем:

. (12)

Зависимость λ от скорости движения для 1—1 валентных ионов выражается уравнением:

, (13)

где и абсолютные скорости движения положительных и отрицательных ионов соответственно.

Для сильных электролитов α = 1, поэтому

. (14)

Произведения и называются подвижностями ионов. Тогда:

. (15)

Для предельно разбавленных растворов

, (16)

, (17)

где и — подвижности ионов при предельном разведении.

Уравнение (16) справедливо как для сильных, так и для слабых разбавленных электролитов и называется законом Кольрауша (законом аддитивности электропроводности), а также законом независимого движения ионов.

Численные значения подвижностей ионов и в настоящее время практически найдены для всех ионов и для Т= 298 К приводятся в справочниках. Пользуясь этими данными, электропроводность предельно разбавленного электролита ( ) можно определить простым подсчетом по уравнению (16).

Например, для уксусной кислоты:

=35+315=350 См моль-1 см2.

Сопоставление данных показывает, что аномально высокими величинами электропроводностей в водном растворе обладают ионы гидроксония и гидроксила. Это объясняется эстафетным механизмом перемещения указанных ионов в растворе. Поэтому растворы кислот и щелочей по сравнению с растворами солей при одинаковых концентрациях обладают большей электрической проводимостью.

Из уравнений (14 и 17) получаем:

. (18)

Откуда

, (19)

, (20)

где — коэффициент электропроводности, который характеризует степень электростатического взаимодействия между ионами в растворе.


В разбавленных растворах слабых электролитов электростатическое взаимодействие между ионами мало , поэтому .

Для таких растворов из (19) получаем

. (21)

То есть степень диссоциации можно определить по значениям электропроводности, а так как для электролита постоянна, то изменение электропроводности разбавленных растворов слабого электролита при изменении его концентрации определяется только зависимостью от концентрации раствора.

Экспериментальные данные зависимости электропроводности разбавленного слабого 1—1 валентного электролита от его концентрации позволяют графически определить величины , К. Для этого уравнение (6) с использованием (21) приводят к линейному виду в координатах

(1/ λ – λC):

1/ λ= . (22)

Построив график в указанных координатах и продолжив прямую линию графика до пересечения с осью ординат, находят значение , как величину обратную величине отрезка ординаты, отсекаемой линией графика.
К определяют из треугольника как отношение противолежащего катета к прилежащему в масштабах осей графика ( — острый угол наклона линии графика к оси абсцисс).

. (23)

В тех случаях, когда, вследствие особенности распределения точек экспериментальных данных, экстраполяцию графика на ось ординат с необходимой точностью провести не удается, значение , для исследуемого раствора электролита берут из справочника.

В концентрированных растворах слабых электролитов нужно учитывать коэффициент электрической проводимости ( ) и коэффициенты активности ионов электролита.


Для сильных электролитов α = 1, тогда из (19):

. (24)

Таким образом, в растворах сильных электролитов изменение молярной электрической проводимости с концентрацией раствора обусловлено изменением коэффициента электрической проводимости ( ), то есть, влиянием электростатического взаимодействия ионов на скорость их движения.

Опыт показывает, что слабых электролитов изменяется с концентрацией значительно сильнее, чем сильных электролитов. Поэтому кривая графика зависимости молярной электропроводности от концентрации раствора для слабых электролитов падает значительно круче при увеличении концентрации, чем кривая этой же зависимости для сильных электролитов (рис. 3).

Наиболее известно эмпирическое уравнение Кольрауша для разбавленных растворов называемого законом квадратного корня:

. (25)

где h — эмпирический коэффициент.

Эта зависимость подтверждена многочисленными экспериментами и теоретически обоснована в теории Дебая — Гюккеля — Онзагера, в которой снижение молярной электропроводности разбавленных растворов сильных электролитов при увеличении концентрации электролита объясняется уменьшением скорости движения ионов за счет электростатического взаимодействия ионов, окруженных их ионными атмосферами при движении таких ионов в электрическом поле.

Зависимость электрической проводимости растворов электролитов от температуры

В большинстве случаев повышение температуры раствора сопровождается увеличением его электропроводности. Зависимость электропроводности от температуры можно представить эмпирическими уравнениями:

, (26)

, (27)

где и и — электропроводности соответственно при температуре t
и 25°С; — температурный коэффициент электропроводности.

Уравнения (26) и (27) справедливы для узкого интервала температур. Значения для различных ионов, за исключением ионов водорода и гидроксила, колеблются в пределах от 0.016 до 0.025 в зависимости от типа электролита и выражаются уравнением:

. (28)

Из уравнения (28) следует, что температурные коэффициенты удельной и молярной электропроводности одинаковы. Экспериментально установлено, что кривая зависимости удельной электропроводности от температуры в широком интервале температур проходит через максимум, который определяется концентрацией и типом электролита, чем выше концентрация и заряд иона, тем при более низких температурах появляется максимум.

Для водных и органических растворителей на температурную зависимость электропроводности влияют вязкость, диэлектрическая проницаемость, степень диссоциации, сольватация ионов. Для водных растворов с повышением температуры уменьшается вязкость, возрастает подвижность ионов, что увеличивает электропроводность. Но с другой стороны увеличение температуры уменьшает диэлектрическую проницаемость растворителя, что приводит к понижению степени диссоциации и электропроводности. Однако влияние этого явления оказывается незначительно, если ограничиться температурами около 25 С. Необходимо учитывать также, что для органических растворителей температурный коэффициент диэлектрической проницаемости может быть положительным и отрицательным.

SoilKsatDB: глобальная база данных измерений насыщенной гидропроводности почвы для геолого-геофизических исследований

Абагандура Г. О., Наср Г. Э.-Д. М., и Мумен, Н. М.: Влияние обработки почвы практики по физическим свойствам почвы, росту и урожайности кукурузы в джебале аль-ахдар, Ливия, Open Journal of Soil Science, 7, 118–132, 2017. a

Абди, Х. и Уильямс, Л. Дж.: Честно говоря, значимая разница Тьюки (HSD) тест, Энциклопедия исследовательского дизайна, 3, 583–585, 2010. a

Амер, А.-М. М., Логсдон С. Д. и Дэвис Д.: Прогноз гидравлических электропроводность по отношению к распределению пор по размерам в ненасыщенных почвах, Soil наук, 174, 508–515, 2009. a

Amoozegar, A.: Компактный пермеаметр с постоянным напором для измерения насыщенных гидропроводность зоны аэрации // Почвоведение. соц. Являюсь. J., 53, 1356–1361, 1989. a

Амузегар, А. и Уоррик, А.: Гидравлическая проводимость насыщенных почв: поле методы, Методы анализа почвы: Часть 1, 5, 735–770, 1986.  a

Андраде, Р.Б.: Влияние насыпной плотности на гидравлическую проводимость и соотношение всасывания воды и матрицы двух почв, докторская диссертация, штат Юта Университет, 1971. a

Аренд, Дж. Л.: Скорость инфильтрации лесных почв в штате Миссури Озарк как пострадавших от сжигания леса и вывоза мусора, J. ​​For., 39, 726–728, 1941. a

Багарелло, В. и Сгрой, А.: Использование метода инфильтрометра с одним кольцом для обнаруживать временные изменения в поверхностных почвенных полях, насыщенных гидравлическими проводимость, почваРез., 76, 13–24, 2004. a

Baird, A. J.: Полевая оценка функционирования макропор и поверхностной гидравлики проводимость в топяном торфе, Гидрол. Process., 11, 287–295, 1997. a

Бэрд, А. Дж., Лоу, Р., Янг, Д., Суиндлс, Г. Т., Лопес, О. Р., и Пейдж, С.: Высокая проницаемость объясняет уязвимость хранилища углерода в осушенных тропические торфяники, Geophys. Рез. Lett., 44, 1333–1339, 2017. а, б

Бамбра, А.: Оценка потери почвы в экспериментальном саду в Науни в Солане. округ Химачал-Прадеш, докторская диссертация, Яшвант Сингх Пармар, Университет садоводства и лесоводства, Солан (Науни) HP, 2016.а

Батжес, Н. Х.: Общий углерод и азот в почвах мира, Eur. Журнал почвоведения, 47, 151–163, 1996. a

Беккер, Р., Гебремайкл, М., и Меркер, М.: Воздействие поверхности почвы и свойства недр на водонасыщенную гидравлическую проводимость грунта в полузасушливый район Уолнат-Галч Экспериментальный водораздел, Аризона, США, Геодерма, 322, 112–120, 2018. а, б

Бейер, М., Гай, М., Хамутоко, Дж. Т., Кенигер, П., Ванке, Х., и Химмельсбах, Т.: Оценка питания подземных вод с помощью дейтериевой маркировки в полузасушливый бассейн Кувелаи-Этоша, Намибия, Изот.Окружающая среда. Здоровье. С., 51, 533–552, 2015. a

Бхаттачарья Р., Пракаш В., Кунду С. и Гупта Х.: Влияние обработки почвы и севооборотов на распределение пор по размерам и гидравлическую проводимость почвы в супесчаная почва Индийских Гималаев, Soil Till. Рез., 86, 129–140, 2006 г.

Блейк У. Х., Теочаропулос С. П., Скуликидис Н., Кларк П., Тунтас П., Хартли, Р., и Амахидис, Ю.: Воздействие лесных пожаров на отложения на склонах холмов и урожайность фосфора, J. ​​Soils Sed., 10, 671–682, 2010.а

Бодхинаяке, В., Си, Б. К., и Ноборио, К.: Определение гидравлической свойства в наклонных ландшафтах от натяжных и двухкольцевых инфильтрометров, Vadose Zone J., 3, 964–970, 2004. a

Бойке Дж., Рот К. и Овердуин П. П.: Тепловая и гидрологическая динамика деятельный слой на участке сплошной вечной мерзлоты (полуостров Таймыр, Сибирь), Водный ресурс. рез., 34, 355–363, 1998. a

Бонелл, М. и Уильямс, Дж.: Два параметра инфильтрации Филипа уравнение: их свойства и пространственная и временная неоднородность в красном Земля тропического полузасушливого Квинсленда, Дж.гидрол., 87, 9–31, 1986. a

Бонсу, М. и Масопе, Б.: Насыщенные значения гидравлической проводимости некоторых лесные почвы Ганы, определенные простым методом, Ghana Journal of Сельскохозяйственная наука, 29, 75–80, 1996. a

Бро И., Деспра Ж.-Ф., Эйрал П.-А., Бувье К. и Вандервере Ж.-П.: Картирование гидропроводности, насыщенной полем верхнего слоя почвы, с точки измерения различными методами, J. Hydrol. Гидромех., 65, 264–275, 2017. a

Брейман, Л.: Случайные леса, машинное обучение., 45, 5–32, 2001. a

Бруан, А., Дюваль, О., и Кузен, И.: Оценка собственности rétention en eau des sols à partir de la base de données SOLHYDRO: Первое предложение, комбинированное с типом горизонта, са текстура и плотность, Étude et Gestion des Sols, 11, 323–334, 2004. a

Кэмпбелл, Р. Э., Бейкер, Дж., Ффоллиотт, П. Ф., Ларсон, Ф. Р. и Эйвери, К. К.: Воздействие лесных пожаров на экосистему сосны пондерозы: тематическое исследование в Аризоне, Министерство сельского хозяйства США. За. Серв. Рез. Пап. RM-191, Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Экспериментальная станция лесов и пастбищ Скалистых гор, Форт-Коллинз, Колорадо, 12 стр., 191, 1977. a

Чанг, Ю.-Дж.: Прогнозы динамики насыщенной гидравлической проводимости в сельскохозяйственный водораздел Среднего Запада, Айова, докторская диссертация, Университет Айовы, США, 2010. a

Чиф К., Ферре Т. и Нейссен Б.: Корреляция между воздухопроницаемостью и насыщенная гидравлическая проводимость: Негоревшие и горелые почвы // Почвоведение. соц. Являюсь. J., 72, 1501–1509, 2008. a

Сиснерос, Дж., Кантеро, Дж., и Кантеро, А.: Растительность, гидрофизические свойства почвы. свойства и пастбищные отношения на солончаковых почвах Центральной Аргентина, Кан.J. Soil Sci., 79, 399–409, 1999. a

Коэльо, М. А.: Пространственная изменчивость физических свойств почвы, связанных с водой., Кандидатская диссертация, Аризонский университет, США, 1974 г. a

Конедера М., Питер Л., Марксер П., Форстер Ф., Рикенманн Д. и Ре Л.: Последствия лесных пожаров на гидрогеологическую реакцию гор. водосборы: пример Риале Буффага, Тичино, Швейцария, Земля Серф. Processes Landf., 28, 117–129, 2003. a

Корнелис, В. М., Ронсин, Дж., Ван Мейрвенн, М., и Хартманн, Р.: Оценка педотрансферные функции для прогнозирования кривой удержания влаги в почве, Почва науч. соц. Являюсь. J., 65, 638–648, 2001. a

Даниэль С., Габири Г., Кирими Ф., Гласнер Б., Нэшен К., Лимхуис К., Штейнбах, С., и Мтеи, К.: Пространственное распределение почвенных гидрологических недвижимость в пойме Киломберо, Танзания, Hydrology, 4, 1–13, 2017. a

Дэвис, С. Х., Вертесси, Р. А., Дункерли, Д. Л., и Мейн, Р. Г.: влияние накипи на измерение насыщенной гидравлической проводимости в лесные почвы, в: Издание национальной конференции — Институт инженеров. Австралия NCP, 1, 103–108, Институт инженеров, Австралия, 1996.а

Дешмукх Х., Чандран П., Пал Д., Рэй С., Бхаттачарья Т. и Потдар S.: Прагматичный метод оценки доступной воды завода (PAWC) богарные растрескивающиеся глинистые почвы (вертисоли) Махараштры, Центральная Индия, глина рез., 33, 1–14, 2014. a

Эбель, Б. А., Муди, Дж. А., и Мартин, Д. А.: Контроль гидрологических условий формирование стока сразу после лесного пожара, Water Resour. Рез., 48, 1–13, 2012. a

Эльнаггар, А.: Пространственная изменчивость физико-химических свойств почвы в Бахарии. Оазис, Египет, египетский Дж.Почвоведение, 57, 313–328, https://doi.org/10.21608/EJSS.2017.4438, 2017. a

Эль-Шафей Ю., Аль-Дарби А., Шалаби А. и Аль-Омран А.: Воздействие набухающий гелеобразующий кондиционер (акрихоп) при движении воды в форме песчаные почвы, Arid Land Res. Manag., 8, 33–50, 1994. a

Фатичи С., Ор Д., Валко Р., Верикекен Х., Янг М. Х., Геззехей Т. А., Хенгл Т., Коллет С., Агам Н. и Ависсар Р.: Структура почвы – это важное упущение в моделях системы Земли, Nat.коммун., 11, 1–11, 2020. a

Феррейра, А., Коэльо, К., Буле, А. и Лопес, Ф.: Временные паттерны солидные потери после лесных пожаров в Центральной Португалии, Int. Дж. Wildland Fire, 14, 401–412, 2005. a

Форрест Дж., Битти Х., Хигнетт К., Пикеринг Дж. и Уильямс Р.: Обзор физических свойств почв пшеницы в восточной Австралии, Tech. rep., CSIRO Division of Soils, Australia, 1985. a, b, c, d

Ганию, С., Рабиу, Дж., и Олатойе, Р.: Прогнозирование гидравлической проводимости вокруг септических систем с использованием физико-химических свойств почвы и определение основных почвенных факторов многофакторным анализом // Журнал Университет короля Сауда, наука, 32, 555–562, 2018 г.а

Ганбарян Б., Таслиметехрани В., Пачепский Ю. А.: Точность пробы зависящие от размера функции педопереноса при оценке насыщенности почвы гидравлическая проводимость, Catena, 149, 374–380, 2017. a

Глински Дж., Островски Дж., Степневска З. и Степневски В.: Образец почвы банк, представляющий минеральные почвы Польши, Проблемы Агрофизики (Польша), 1991. a

Глинский Ю., Стемпневский В., Стемпневская З., Влодарчик Т., Бжезинская М. и др.: Характеристики аэрационных свойств избранные почвенные профили из Центральной Европы., Междунар. Агрофиз., 14, 17–31, 2000. a

Гринвуд, В. и Баттл, Дж.: Влияние лесовосстановления на приповерхностные насыщенная гидравлическая проводимость в управляемом лесном ландшафте, южный Онтарио, Канада, Ecohydrology, 7, 45–55, 2014. a

Грюнвальд, С.: Данные о характеристиках почв Флориды, Наука о почве и воде кафедрой, МФСА-Институт продовольственных и сельскохозяйственных наук, Университет Флорида, доступно по адресу: http://soils.ifas.ufl.edu (последний доступ: 8 января 2021 г.), 2020. a, b, c, d, e

Гупта, Р., Рудра Р., Дикинсон В., Патни Н. и Уолл Г.: Сравнение насыщенная гидравлическая проводимость, измеренная различными промысловыми методами, Transactions of the ASAE, 36, 51–55, 1993. a, b

Гупта С., Хенгл Т., Леманн П., Бонетти С. и Ор Д.: SoilKsatDB: global компиляция измерений насыщенной гидропроводности почвы для геофизические приложения, Zenodo, https://doi.org/10.5281/zenodo.3752721, 2020. a, b, c

Гвензи, В., Хинц, К., Холмс, К., Филлипс, И. Р., и Маллинз, И.Дж.: Полевая пространственная изменчивость насыщенной гидравлической проводимости на недавно построенная искусственная экосистема, Geoderma, 166, 43–56, 2011. a

Хабекер, М., МакСвини, К., и Мэдисон, Ф.: Идентификация и генезис fragipans в Ochrepts на севере центральной части Висконсина, Soil Sci. соц. Являюсь. J., 54, 139–146, 1990. a

Хабель, А. Ю.: Роль климата на устойчивость агрегатов и почвы эродируемость отдельных почв Эль-Джебель Аль-Ахдар — Ливия, Александрийский журнал Сельскохозяйственные исследования, 58, 261–271, 2013.а

Амель П., Фалински К., Шарп Р., Ауэрбах Д. А., Санчес-Каналес М., и Деннеди-Франк, П. Дж.: Моделирование доставки наносов на практике: сравнение влияние характеристик водосборных бассейнов и разрешения данных на гидроклиматические районы, Науки. Всего Окружающая среда, 580, 1381–1388, 2017. a

Хао М., Чжан Дж., Мэн М., Чен Х. Ю., Го С., Лю С. и Е Л.: Влияние изменения растительности на насыщенную гидравлическую проводимость почвы в субтропических лесах // Науч. Респ.-Великобритания, 9, 1–9, 2019.а

Харди, М. А., Котчинг, В. Э., Дойл, Р. Б., Хольц, Г., Лиссон, С., и Маттерн, К.: Влияние предшествующей влажности почвы на преимущественное течение в текстурно-контрастная почва, J. ​​Hydrol., 398, 191–201, 2011. a

Хасти, Т., Тибширани, Р., и Фридман, Дж.: Элементы статистического анализа. Обучение; Data Mining, Inference and Prediction, Springer, Нью-Йорк, 2-е изд., 2009. a

Хаверкамп Р., Заммит К., Бурауи Ф., Райкай К., Арру Дж. и Хекманн, Н.: ГРИЗЛИ: Гренобльский каталог почв: обзор полевых данных почв. и описание размера частиц, удержания влаги в почве и гидравлического функции проводимости, Лаб.d’Etude des Transferts en Hydrol. и Окружающая среда., Гренобль, Франция, 1998 г. a

Хельбиг М., Бойке Дж., Лангер М., Шрайбер П., Ранкл Б. Р. и Куцбах, Л.: Пространственная и сезонная изменчивость водного баланса полигональных тундр: Лена Дельта реки, север Сибири (Россия), гидрогеол. Ж., 21, 133–147, 2013. a ​​

Хидерер Р., Джонс Р. Дж. и Даруссен Дж.: Аналитическая база данных профиля почвы для Европы (SPADE): реконструкция и проверка измеренных данных (SPADE/M), Geografisk Tidsskrift — Датский географический журнал, 106, 71–85, 2006.а

Хилтон, А. и Армстронг, Р. А.: Статистическая заметка 6: апостериорные тесты ANOVA, Микробиолог, 2006, 34–36, 2006. a

Хинтон, Х.: Контроль землеустройства на гидравлической проводимости городской фермы в Атланте, Джорджия, докторская диссертация, Университет штата Джорджия, США, 2016 г. a, b

Ходнетт, М. и Томаселла, Дж.: Заметные различия между почвой ван Генухтена параметры водоудерживающей способности почв умеренного и тропического поясов: новый водоудерживающие педотрансферные функции, разработанные для тропических почв, Геодерма, 108, 155–180, 2002.а, б

Хорн, А., Штумпфе, А., Куес, Дж., Циннер, Х.-Дж., и Флайге, Х.: Die Labordatenbank des Niedersächsischen Bodeninformationssystems (NIBIS)-. Teil: Fachinformationssystem Bodenkunde, Geologisches Jahrbuch. Рейхе А, Allgemeine und Regionale Geologie BR Deutschland und Nachbargebiete, Tektonik, Stratigraphie, Paläontologie, Tagung der Gesellschaft für Geologische Wissenschaften, 4 мая 1988 г., Elbingerode, Stratigraphie, Lithologie, Tektonik und Lagerstätten ausgewählter Bereiche im Unter- und Mittelharz, 59–97, 1991.а

Хоутон, Т. Б.: Гидрогеологическая характеристика альпийского ледникового тилла, Snowy Range, Вайоминг, докторская диссертация, Государственный университет Колорадо, США, библиотеки, 2011. a

Ху, В., Ше, Д., Шао, М., Чун, К. П., и Си, Б.: Влияние исходной почвы изменчивость водосодержания и насыщенной гидравлической проводимости на малых моделирование стока водоразделов с использованием LISEM, Hydrol. науч. Дж., 60 лет, 1137–1154, 2015. a

Имесон, А., Верстратен, Дж., Ван Маллиген, Э., и Севинк, Дж.: Эффекты огне- и водоотталкивающие свойства на инфильтрации и стоке по средиземноморскому типу лес, Катена, 19, 345–361, 1992.а

Джабро, Дж.: Оценка насыщенной гидравлической проводимости грунтов из Данные о гранулометрическом составе и насыпной плотности, Труды ASAE, 35, 557–560, 1992. a

Джарвис, Н., Кёстель, Дж., Мессинг, И., Мойс, Дж. и Линдал, А.: Влияние почвы, землепользования и климатических факторов на гидравлическую проводимость почвы, гидрол. Земля Сист. наук, 17, 5185–5195, https://doi.org/10.5194/hess-17-5185-2013, 2013. a ​​

Йохансен, М. П., Хаконсон, Т. Э., и Брешерс, Д.D.: Послепожарный сток и эрозия от имитации дождя: противопоставление лесов кустарникам и луга, гидрол. Process., 15, 2953–2965, 2001. a

Kanemasu, E.: Данные о гидравлической проводимости почвы (FIFE), ORNL Distributed Центр активного архива, https://doi.org/10.3334/ORNLDAAC/107, 1994. a, b

Катимон А. и Хассан А. М. М.: Полевая гидравлическая проводимость некоторых Малайзийский торф, Malaysian Journal of Civil Engineering, 10, 14–20, 1997. a

Кейслинг, Т. С.: Точность, с которой выбраны физические свойства подобных почвы можно оценить, докторская диссертация, Государственный университет Оклахомы, США, 1974.а

Келли, Т. Дж., Бэрд, А. Дж., Руку, К. Х., Бейкер, Т. Р., Онорио Коронадо, Э. Н., Риос М. и Лоусон И. Т.: Высокая гидравлическая проводимость три лесистых тропических торфяных болота на северо-востоке Перу: измерения и последствия для гидрологической функции, Hydrol. Процесс., 28, 3373–3387, 2014. a

Кирби Дж., Кингхэм Р. и Кортес М. Текстура, плотность и гидравлика электропроводность некоторых почв в провинции Сан-Луис, Аргентина, Сьенсия-дель- суэло, 19, 20–28, 2001. a

Клют, А.: Лабораторное измерение гидравлической проводимости насыщенного грунта, Методы анализа почв: Часть 1 Физические и минералогические свойства, Включая статистику измерений и отбора проб, 9, 210–221, 1965. a

Клют, А. и Дирксен, К.: Гидравлическая проводимость и диффузионная способность: Лаборатория методы, Методы анализа почвы: Часть 1, 5, 687–734, 1986.  a

Кул, Дж., Альбрехт, К. А., Паркер, Дж., и Бейкер, Дж.: Физико-химические характеристика устройства картирования почвы Groseclose, Tech.представитель, Вирджиния Сельскохозяйственная экспериментальная станция, Вирджиния, 1986 г. a

Крамер У., Хеннингс В., Мюллер У. и Шрей Х.-П.: Ermittlung bodenphysikalischer Kennwerte в Abhängigkeit von Bodenart, lagerungsdichte und Humusgehalt, Zeitschrift für Pflanzenernährung und Bodenkunde, 158, 323–331, 1995. a

Крамаренко В., Бракоренко Н. и Молоков В.: Гидравлическая проводимость торфа в Западной Сибири, в: E3S Web of Conferences, 98, 11003, EDP наук, https://doi.org/10.1051/e3sconf/20199811003, 2019.а

Кутьель П., Лави Х., Сегев М. и Беньямини Ю.: Влияние пожара поверхностная неоднородность на соотношениях осадки-сток-эрозия в вост. Средиземноморская экосистема, Израиль, Катена, 25, 77–87, 1995. a

Кутилек М., Крейча М., Хаверкамп Р., Рендон Л. и Парланж Ж.-Ю. Об экстраполяции алгебраических уравнений инфильтрации // Почвенная техника. 1, 47–61, 1988. a

Ламара, М. и Деррич, З.: Прогнозирование ненасыщенных гидравлических свойств дюнный песок на просыхающих и промокающих дорожках // Электрон.Дж. Геотех. англ., 13, 1–19, 2008. a

Лассабатере Л., Ангуло-Харамильо Р., Сориа Угальде Дж., Куэнка Р., Брауд И., и Хаверкамп, Р.: Beerkan оценка параметров переноса почвы с помощью эксперименты по инфильтрации – BEST, Soil Sci. соц. Являюсь. Дж., 70 лет, 521–532, 2006 г.  a

Лоуренс, И. и Лин, К.: Коэффициент корреляции соответствия для оценки воспроизводимость, Biometrics, 45, 255–268, 1989. a

Лей Ф., Алвес В., Ван Генухтен М. Т. и Уильямс Дж.: UNSODA Гидравлическая база данных ненасыщенных грунтов, Руководство пользователя, Версия 1.0, респ. EPA/600/R-96, Агентство по охране окружающей среды США, Ада, Оклахома, 95, 103, 1996. a

Li, X., Liu, S., Xiao, Q., Ma, M., Jin, R. , Че Т., Ван В., Ху Х., Сюй З., Вен, Дж., и Ван, Л.: Мультимасштабный набор данных для понимания сложных эколого-гидрологические процессы в гетерогенной оазисной системе // Науч. Данные, 4, 170083, https://doi.org/10.1038/sdata.2017.83, 2017. a, b

Лопес В. С., Кардосо И. М., Фернандес О. Р., Роша Г. К., Симас, Ф. Н. Б., де Мело Моура, В., Сантана, Ф.C., Veloso, G. V., и da Luz, J.M. R.: создание вторичного леса на деградированном пастбище для улучшения гидравлические свойства почвы, Soil Till. Рез., 198, 104538, https://doi.org/10.1016/j.still.2019.104538, 2020. a

Лопес О., Джадун К. и Миссимер Т.: Метод соотношения размера зерна распределения по гидравлической проводимости в песчаных дюнах, чтобы помочь в оценке управляемые проекты пополнения водоносных горизонтов: поле дюн Вади Хулайс, западная часть Саудовской Аравии Аравия, Вода, 7, 6411–6426, 2015 г.a

Махапатра С. и Джха М. К.: Об оценке гидравлической проводимости многослойные зоны аэрации с ограниченной доступностью данных, J. Earth Syst. наук, 128, 75, https://doi.org/10.1007/s12040-019-1101-1, 2019. a

Мартин, Д. А. и Муди, Дж. А.: Сравнение скорости инфильтрации почвы в выгоревших и несгоревшие горные водоразделы // Гидрол. Процесс., 15, 2893–2903, 2001. a

Маккензи, Н., Жакье, Д., и Грегори, Л.: Информация о почве в Интернете систем – недавний австралийский опыт в области: Цифровое картографирование почвы с ограниченным данные, Springer, https://doi.org/10.1007/978-1-4020-8592-5_24, стр. 283–290, 2008 г. a

Моханти, Б., Канвар, Р. С., и Эвертс, К.: Сравнение насыщенных гидравлических методы измерения электропроводности ледниковой почвы, Soil Sci. соц. Являюсь. J., 58, 672–677, 1994. a, b

Мохсенипур, М. и Шахид, С.: Оценка насыщенной гидравлической проводимости: A Review, Malasia: Academia Edu, доступно по адресу: http://bit.ly/2WShxfW (последний доступ: 3 февраля 2021 г.), 2016 г. a

Мотт Дж., Бридж Б. и Арндт В.: Почвенные уплотнения на тропических пастбищах с высокой травой. северной Австралии, Soil Res., 17, 483–494, 1979. a

Муалем, Ю.: Каталог гидравлических свойств ненасыщенных грунтов, Израильский технологический институт Технион, отдел исследований и разработок Технион, Израиль, 1976. a

Муньос-Карпена, Р., Регаладо, К. М., Альварес-Бенеди, Дж., и Бартоли, F.: Полевые испытания нового пермеаметра Philip-Dunne для измерения насыщенная гидравлическая проводимость, Почвоведение, 167, 9–24, 2002. a

Наик, А.П., Гош Б. и Пеккат С.: Оценка гидравлических свойств почвы с использованием мини-дискового инфильтрометра, ISH Journal of Hydraulic Engineering, 25, 62–70, 2019. a

Национальная кооперативная съемка почв: Национальная кооперативная съемка почв база данных характеристик, Министерство сельского хозяйства США, Natural Resoucres Conservation, Линкольн, Небраска, 2016. a

Немеш, А.: Гидравлическая база данных ненасыщенных почв Венгрии: HUNSODA, Agrokémia és Talajtan, 51, 17–26, 2002. a

Nemes, A.: Базы данных физических и гидравлических свойств грунтов, Энциклопедия агрофизика, 194–199, https://doi.org/10.1007/978-90-481-3585-1_39, 2011. a

Немес, А. д., Шаап, М., Лей, Ф. и Вёстен, Дж.: Описание База данных по гидравлике ненасыщенных почв ЮНСОДА, версия 2.0, J. Hydrol., 251, 151–162, 2001. а, б, в, г, д, е, ж

Нильсен Д., Биггар Дж. и Эрх К.: Пространственная изменчивость полевых измерений свойства почвенной воды, Hilgardia, 42, 215–259, 1973. a, b

Нимейер, Р., Фремьер А. К., Хайнсе Р., Чавес В. и ДеКлерк Ф. А.: Древесная растительность увеличивает насыщенную гидравлическую проводимость в сухих тропических условиях. Никарагуа, Vadose Zone J., 13, 1–11, 2014. a

Найман, П., Шеридан, Г. Дж., Смит, Х. Г., и Лейн, П. Н.: Доказательства обломков возникновение стока после лесного пожара в высокогорных водосборных бассейнах юго-востока Австралии, Геоморфология, 125, 383–401, 2011. a

Оттони М. В., Оттони Филью Т. Б., Шаап М. Г., Лопес-Асад М. Л. Р. и Ротунно Филью, О. К.: Гидрофизическая база данных для почв Бразилии (HYBRAS) и педотрансферные функции для удержания воды, Vadose Zone J., 17, 1–17, 2018. a, b, c, d, e, f, g

Уаттара, М.: Изменение насыщенной гидравлической проводимости с глубиной для избранные профили почвы Тиллмана-Холлистера, докторская диссертация, штат Оклахома Университет, Оклахома, 1977 г. a

Пяйванен, Дж.: Гидравлическая проводимость и водоудержание в торфе почвы, Suomen metsätieteellinen seura, Финляндия, 1973. a

Паркс, Д.С. и Канди, Т. В.: Гидравлические характеристики почвы небольшого Юго-западный водораздел Орегона после сильных лесных пожаров, в: Материалы симпозиума по пожарам и водоразделам Руководство, под редакцией: Берг, NH, 26–28 октября 1988 г., Сакраменто, Калифорния, Gen. Tech. Респ. PSW-109, Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Pacific Southwest Forest and Range Experiment Station, Беркли, Калифорния, 109, 63–67, 1989. a

Прайс, К., Джексон, К. Р., и Паркер, А. Дж.: Изменение поверхностного грунта гидравлические свойства землепользования в южной части гор Голубого хребта, Северная Каролина, США, Дж.Hydrol., 383, 256–268, 2010. a

Парди, С. и Сурьясасмита, В.: Сравнение теста на гидравлическую проводимость методы глиняной облицовки свалок, в: Достижения в области ненасыщенных почв, просачивание, и экологическая геотехника, Международная конференция GeoShanghai, 2006 г., Китай, стр. 364–372, 2006 г. a

Куинтон, В. Л., Хаяши, М., и Кэри, С. К.: Гидравлическая проводимость торфа в холодные области и его связь с размером и геометрией пор, Hydrol. Процесс., 22, 2829–2837, 2008. a

Раб, М.: Физические и гидрологические свойства почвы после рубки и рубки. горение в лесу Eucalyptus regnans на юго-востоке Австралии, Forest Экол. Manag., 84, 159–176, 1996. a

Рэдклифф Д., Уэст Л., Уэр Г. и Брюс Р.: Инфильтрация в соседние Почвы Cecil и Pacolet, Soil Sci. соц. Являюсь. Дж., 54 года, 1739–1743, 1990. a

Рахими, П.: Эффекты глубины почвы и насыщенной гидравлической проводимости. Вариант моделирования стока с помощью Лимбургской модели эрозии почвы, LISEM: A Тематическое исследование в водосборном бассейне Фокон, факультет Университета Твенте Геоинформация и наблюдение Земли (ITC), Франция, 2011 г.a

Рахмати М., Вейхермюллер Л., Вандерборхт Дж., Пачепски Ю.А., Мао Л., Садеги С.Х., Мусави Н., Хейрфам Х., Монцка К., Ван Лой К. ., Тот Б., Хазбави З., Аль Ямани В., Албаласмех А. А., Альгзави М. З., Ангуло-Харамильо Р., Антонино А. С. Д., Арампацис Г., Арминдо Р. А., Асади Х. , Бамутазе Ю., Батле-Агилар Дж., Беше Б., Беккер Ф., Блёшль Г., Боне К., Брауд И., Кастеллано К., Серда А., Чалхуб, М., Цихота Р., Цислерова М., Клотье Б., Коке Ю., Корнелис, В., Коррадини, К., Коутиньо, А.П., де Оливейра, М.Б., де Маседо, Дж.Р., Дюрайш, М.Ф., Эмами, Х., Эскандари, И., Фараджния, А., Фламмини, А., Фодор , Н., Гарайбе, М., Гавимипанах, М. Х., Геззехей, Т. А., Гирц, С., Хацигианнакис, Э. Г., Хорн, Р., Хименес, Дж. Дж., Жак, Д., Кеесстра, С. Д., Келишади, Х., Киани -Харчегани М., Куселу М., Кумар Джха М., Лассабатере Л., Ли Х., Либих М. А., Лихнер Л., Лопес М. В., Мачиваль Д., Маллант Д., Маллманн, М.С., де Оливейра Маркес, Дж.Д., Маршалл, М.Р., Мертенс, Дж., Менье, Ф., Мохаммади, М.Х., Моханти, Б.П., Пулидо-Монкада, М., Монтенегро, С., Морбиделли, Р., Морет-Фернандес, Д., Мусави А. А., Мосаддеги М. Р., Мусави С. Б., Мозаффари Х., Набиоллахи К., Нейшабури М. Р., Оттони М. В., Оттони Филью Т. Б., Пахлаван-Рад М. Р., Панагопулос А., Пет С., Пейно, П.-Э., Пикчафуоко, Т., Позен, Дж., Пулидо, М., Райнерт, Д.Дж., Райнш, С., Резаи, М., Робертс, Ф.П., Робинсон, Д., Родриго-Комино, Дж., Ротунно Филью, О.К., Сайто, Т., Суганума, Х., Салталиппи, К., Шандор, Р., Шютт, Б., Сигер, М., Сеперниа, Н., Шарифи Могхаддам, Э., Шукла, М., Шутаро , С., Сорандо, Р., Стэнли, А. А., Штраус, П., Су, З., Тагизаде-Мехржарди, Р., Тагуас, Э., Тейшейра, В. Г., Ваези, А. Р., Вафахах, М., Фогель, Т., Фогелер И., Вотрубова Дж., Вернер С., Винарски Т., Йылмаз Д., Янг М. Х., Захариас С., Цзэн Ю., Чжао Ю., Чжао Х. ., и Vereecken, H.: Разработка и анализ глобальной базы данных о проникновении почвенных вод, Earth Syst.науч. Data, 10, 1237–1263, https://doi.org/10.5194/essd-10-1237-2018, 2018. a, b, c, d, e, f, g

Рамли, М.: Управление ресурсами подземных вод из торфа в Сараваке, доклад, представленный на семинаре по комплексному управлению торфяниками, Кучинг, Саравак, 1999. a

Рави С., Ван Л., Касеке К. Ф., Буйневич И. В. и Марэ Э.: Экогидрологические взаимодействия в «волшебных кругах» пустыни Намиб: Возвращаясь к гипотезе самоорганизации, J. Geophys. Рез.-Биогео., 122, 405–414, 2017. a

Ролз У. Дж., Бракензик Д. Л. и Сакстон К.: Оценка почвенной влаги properties, Transactions of the ASAE, 25, 1316–1320, 1982. a

R Основная группа: R: Язык и среда для статистических вычислений, R Фонд статистических вычислений, Вена, Австрия, Доступно по адресу: http://www.R-project.org/ (последний доступ: 1 апреля 2021 г.), 2013. a, b

Рейнольдс, В. и Элрик, Д.: Измерение на месте насыщенных гидравлических электропроводность, сорбционная способность и параметр α с использованием метода Гвельфа. пермеаметр, почвовед., 140, 292–302, 1985. a

Рейнольдс В., Боуман Б., Брунке Р., Друри К. и Тан К.: Сравнение инфильтрометр натяжения, инфильтрометр давления и оценки керна грунта насыщенная гидравлическая проводимость // Почвоведение. соц. Являюсь. Дж., 64, 478–484, 2000. a

Ричард, Ф. и Люшер, П.: Physikalische Eigenschaften von Böden der Швейцария. Локальные формы. Идг. Anstalt für das forstliche Versuchswesen. Sonderserie, Eidgenössische Technische University, Швейцария, 1983/87. а, б

Роббинс, К.W.: Гидравлическая проводимость и характеристики удержания влаги илистых суглинков южного Айдахо, Tech. представитель Колледжа Университета Айдахо сельского хозяйства, США, 1977. a

Романо, Н. и Палладино, М.: Прогнозирование удержания влаги в почве с использованием почвы. физические данные и атрибуты местности, J. Hydrol., 265, 56–75, 2002. a

Рубель Ф. и Коттек М.: Наблюдаемые и прогнозируемые климатические сдвиги 1901–2100 гг. изображены на картах мира по классификации климата Кеппен-Гейгера, метеорол. З., 19, 135–141, 2010. a

Райкрофт Д., Уильямс Д. и Инграм Х.: Прохождение воды через торф: I. Review, The Journal of Ecology, 63, 535–556, https://doi.org/10.2307/2258734, 1975. a

Санзени А., Коллезелли Ф. и Грациоли Д.: Удельная поверхность и гидравлические характеристики электропроводность мелкозернистых грунтов // J. Geotech. Геоэкология, 139, 1828–1832, 2013. a ​​

Сайок А., Айоб К., Меллинг Л., Гох К., Уйо Л. и Хатано Р.: Предварительные исследования гидропроводности и влажности тропических торфяников, Малазийское общество почвоведов (MSSS). ), Малайзия, 2007.а

Шварцель, К. и Пунцель, Дж.: Инфильтрометр капюшона — новый тип натяжения инфильтрометр, почвовед. соц. Являюсь. J., 71, 1438–1447, 2007. a

Скоттер Д., Клотье Б. и Харпер Э.: Измерение насыщенных гидравлических проводимость и сорбционная способность с использованием двойных колец, Soil Res., 20, 295–304, 1982. a

Сеперниа, Н., Хаджаббаси, М. А., Афьюни, М., и Лихнер, Л.: Степень и сохранение гидрофобности в двух иранских почвах, Biologia, 71, 1137–1143, 2016. a

Шарма, С.К., Моханти, Б. П., и Чжу, Дж.: Включая топографию и растительность. атрибуты для разработки педотрансферных функций // Почвоведение. соц. Являюсь. J., 70, 1430–1440, 2006. a

Sharratt, B. S.: Водоудержание, насыпная плотность, размер частиц, термические и гидравлическая проводимость пахотных почв во внутренних районах Аляски, Школа сельского хозяйства и управления земельными ресурсами, Экспериментальная станция сельского и лесного хозяйства, Аляска, 1990. a, b

Симмонс, Л. А.: Гидравлические и физические свойства почвы под влиянием лесозаготовок менеджмент, докторская диссертация, Университет Миссури-Колумбия, США, 2014 г.а

Сингх И., Авасти О., Шарма Б., Мор Т. и Мина С.: Почва свойства, рост корней, эффективность использования воды у баклажана (Solanum melongena) производство и экономика в зависимости от методов сохранения почвенных вод, Ind. J. Agric. наук, 81, 84–87, 2011. a

Сингх, Р., Ван Дам, Дж., и Феддес, Р. А.: Анализ продуктивности воды орошаемые культуры в округе Сирса, Индия, Agric. Водохозяйственное хозяйство., 82, 253–278, 2006 г.

Сметтем, К. и Росс, П.: Измерение и прогнозирование движения воды в полевая почва: матрично-макропоровая дихотомия // Гидрол.Процесс., 6, 1–10, 1992. a

Сонневельд М., Эверсон Т. и Вельдкамп А.: Многомасштабный анализ почвы динамика эрозии в Квазулу-Натале, Южная Африка, Земля Деград. Dev., 16, 287–301, 2005. a

Соракко, К. Г., Лозано, Л. А., Сарли, Г. О., Гелати, П. Р., и Филгейра, Р. Р.: Анизотропия насыщенной гидропроводности в грунте под консервация и нулевая обработка почвы, обработка почвы. Рез., 109, 18–22, 2010. а, б

Саутхард, Р. и Буол, С.: Водонасыщенная гидравлическая проводимость подпочвы в отношении к свойствам почвы на прибрежной равнине Северной Каролины, Soil Sci.соц. Являюсь. J., 52, 1091–1094, 1988. a

Сутеджо Ю., Саггафф А., Рахайю В. и Ханафия: Гидравлическая проводимость и характеристики сжимаемости волокнистого торфа, в: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, IOP Publishing, Bristol, 620, 012053, 2019. a

Сабо, Б., Сатмари, Г., Такач, К., Лаборци, А., Мако, А., Райкай, К., и Пастор, Л.: Картографирование гидравлических свойств почвы с использованием функций педопереноса на основе случайных лесов и геостатистики, Hydrol. Земля Сист.наук, 23, 2615–2635, https://doi.org/10.5194/hess-23-2615-2019, 2019. a

Такахаси, Х.: Исследования микроклимата и гидрологии торфяно-болотных лесов в Центральный Калимантан, Индонезия, в: Биоразнообразие и устойчивость Тропические торфяники, Samara Publishing Limited, Индонезия, 178–198, 1997. a

Терзаги, К.: Геотехнические исследования и испытания — Лабораторные испытания грунта — Часть 5: Испытание одометра с приращением нагрузки 2, W3C XML, 1, 2006, 2004. a

Тете-Менсах, И.: Оценка некоторых физико-химических свойств почв. В соответствии с двумя практиками агролесоводства, докторская диссертация, Университет Ганы, Гана, 1993 г. a

Тянь Дж., Чжан Б., Хе К. и Ян Л.: Изменчивость гидравлических свойств почвы. электропроводность и гидрологический отклик почвы под разным растительным покровом в горный район водораздела реки Хэйхэ, Северо-Западный Китай, Земля Деград. Дев., 28, 1437–1449, 2017. а, б

Томаселла Дж., Ходнетт М. Г. и Россато Л.: Педотрансферные функции для оценка удержания влаги в почве в бразильских почвах, Soil Sci.соц. Являюсь. J., 64, 327–338, 2000. а, б

Томаселла Дж., Пачепски Ю., Крестана С. и Ролз В.: Сравнение двух методы развития педотрансферных функций для удержания воды, почва науч. соц. Являюсь. J., 67, 1085–1092, 2003. a

Туллер, М. и Ор, Д.: Ненасыщенная гидравлическая проводимость структурированных пористых материалов. MediaA Review of Liquid Configuration-Based Models, Vadose Zone J., 1, 14–37, 2002.  a

Варела М., Бенито Э. и Кейзер Дж.: Влияние интенсивности лесных пожаров на почву физическая деградация в двух сосновых насаждениях на северо-западе Испании, Катена, 133, 342–348, 2015.а

Вербург К., Бридж Б. Дж., Бристоу К. Л. и Китинг Б. А.: Свойства выбранные почвы в районе парка Губуррум-Мур в Бандаберге, CSIRO Land и Технический отчет по водным ресурсам, CSIRO Land and Water, Канберра, Австралия, 9, 77, 2001 г. a

Vereecken, H., Weynants, M., Javaux, M., Pachepsky, Y., Schaap, M., and Genuchten, М. Т.: Использование педотрансферных функций для оценки фургона Гидравлические свойства почвы Генухтен-Муалем: обзор, Vadose Zone J., 9, 795–820, 2010. a

Vereecken, H., Ван Лой, К., Вейнантс, М., и Жавокс, М.: Удержание почвы и база данных кривых проводимости sDB, ссылка на файлы MATLAB, PANGAEA, https://doi.org/10.1594/PANGAEA.879233, 2017. a, b, c, d

Верекен, Х., Вейхермюллер, Л., Ассулин, С., Шимунек, Дж., Верхоф, А., Хербст, М., Арчер, Н., Моханти, Б., Монцка, К., Ван дерборхт, Дж. , Бальзамо, Г., Бехтольд, М., Бун, А., Чедберн, С., Кунц, Матиас, Дешарм, Бертран, Дюшарн, Аньес, Эк, М., Гарриг, С., Гёрген, К. , Ингверсен, Дж., Коллет, С., М.Лоуренс, Дэвид., Ли, К., Ор, Д., Свенсон, С., де Врез, П., Валко, Р., Ву, Ю. и Сюэ, Ю.: Проникновение из педона в глобальные масштабы сетки: обзор и перспективы для моделирования земной поверхности, Vadose Zone J., 18, 1–53, 2019. a

Виейра, Б. К., и Фернандес, Н. Ф.: Оползни в Рио-де-Жанейро: роль играют вариации гидравлической проводимости почвы, Hydrol. Процесс., 18, 791–805, 2004. a

Фогелер И., Каррик С., Чихота Р. и Лилберн Л.: Оценка почвы подповерхностная гидравлическая проводимость на основе обратного моделирования и грунта морфология, Дж.Hydrol., 574, 373–382, 2019. a

Уоддингтон Дж. и Руле Н.: Поток грунтовых вод и движение растворенного углерода в бореальных торфяниках, J. Hydrol., 191, 122–138, 1997. a

Ван Т., Злотник В. А., Ведин Д. и Уолли К. Д.: Пространственные тенденции в насыщенная гидравлическая проводимость дюн с растительностью в песках Небраски Hills: Влияние глубины и топографии, J. Hydrol., 349, 88–97, 2008. а

Вейнантс М., Монтанарелла Л., Тот Г., Арнольдуссен А., Анайя Ромеро М., Билас Г., Борресен Т., Корнелис В., Даруссен Ж., Гонсалвес М. Д. К., Хауген Л.-Э., Хеннингс В., Хоускова Б., Иовино М., Жоваукс М., Кей С. А., Кэттерер Т., Кваэрно С., Лактинова Т. ., Ламорски К., Лилли А., Мако А., Матула С., Морари Ф., Немес А., Патыка Н.В., Романо Н., Шиндлер У., Шеин Э. , Славински, К., Штраус, П., Тот, Б., и Вёстен, Х.: Европейский реестр гидропочвенных данных (EU-HYDI), EUR Серия научно-технических исследований, EUR 26053 EN, 167 стр., 2013.а

Вестен, Дж.: База данных HYPRES по гидравлическим свойствам европейских почв., доп. Геоэкология, 32, 135–143, 2000. a

Вестен Дж., Пачепски Ю. А. и Ролз В.: Педотрансферные функции: преодоление разрыва между имеющимися базовыми данными о почве и отсутствующими характеристики, J. Hydrol., 251, 123–150, 2001. a

Райт, М. Н. и Зиглер, А.: Рейнджер: быстрая реализация случайных лесов для многомерных данных в C++ и R препринт arXiv arXiv:1508.04409, 2015. a

Яо С., Чжан Т., Чжао С. и Лю Х.: Насыщенная гидравлическая проводимость почвы в песчаной земле Хоркин во Внутренней Монголии, северный Китай, Окружающая среда. Монит. Asses., 185, 6013–6021, 2013. a ​​

Ясин С. и Юлнафатмавита Ю.: Влияние положения склона на почву Физико-химические характеристики под плантациями масличной пальмы во влажных тропических условиях. Район, Западная Суматра, Индонезия, AGRIVITA, J. Agric. наук, 40, 328–337, 2018. a

Юн, С. В.: Измерение структуры почвы, основанное на удержании воды. свойства: Дистанционный подход Кульбака-Лейблера, Ph.Д. диссертация, Рутгерс Высшая школа университета, Нью-Брансуик, 2009 г. a, b

Янгс, Э.: Измерения инфильтрации — обзор, Hydrol. Процесс., 5, 309–319, 1991. а, б

Закария, С.: Управление водными ресурсами в глубоких торфяных почвах в Малайзии, докторская диссертация, Cranfield University, Cranfield, UK, 1992. a

Zhang, S., Xiahou, Y., Tang, H., Huang, L., Liu, X., and Wu, Q.: Study on the пространственно переменная насыщенная гидравлическая проводимость и деформационное поведение оползня накопительного водохранилища По данным поверхностного ядерного магнитного поля резонансная съемка, доп.Civil Eng., 2018, 72

, https://doi.org/10.1155/2018/72

, 2018. a

Чжао Х., Цзэн Ю., Лв С. и Су З.: Анализ гидравлические и тепловые свойства почвы для моделирования поверхности земли над Тибетским нагорьем, Earth Syst. науч. Data, 10, 1031–1061, https://doi.org/10.5194/essd-10-1031-2018, 2018. a, b, c, d, e

Измерение и отчетность по электропроводности в металлоорганических каркасах: CD

Аннотация

Электропроводящие металлоорганические каркасы (MOF) появляются как подкласс пористых материалов, которые могут оказывать преобразующее воздействие на электронные устройства и устройства с возобновляемыми источниками энергии.Систематический прогресс в этих материалах в решающей степени зависит от точной и воспроизводимой характеристики их электрических свойств. Это усложняется многочисленными методами, доступными для электрических измерений, и зависимостью показателей от архитектуры устройства и множества внешних переменных. Эти проблемы, общие для всех типов электронных материалов и устройств, особенно остро стоят для пористых материалов, большая площадь поверхности которых делает их еще более восприимчивыми к взаимодействиям с загрязняющими веществами в окружающей среде.Здесь мы используем анизотропный полупроводниковый каркас Cd₂(TTFTB) (TTFTB⁴⁻ = тетратиафульвалентетрабензоат) для сравнения нескольких распространенных методов, доступных для измерения электрических свойств в MOF. Мы показываем, что такие факторы, как температура, химическая среда (атмосфера) и условия освещения, влияют на качество данных, полученных с помощью этих методов. Согласованные результаты появляются только при строгом контроле этих факторов и учете морфологии и анизотропии монокристаллических устройств Cd2(TTFTB).Самое главное, мы показываем, что в зависимости от метода, конструкции устройства и/или окружающей среды отклонение в 1 или даже 2 порядка не является редкостью даже для одного материала, если внешние факторы не контролируются последовательно. Поэтому различия в значениях проводимости даже на 2 порядка следует интерпретировать с осторожностью, особенно между разными исследовательскими группами, сравнивающими разные соединения. Эти результаты позволяют нам предложить надежный протокол для сбора и представления данных об электрических свойствах MOF, который должен помочь улучшить согласованность и сопоставимость сообщаемых электрических свойств для этого важного нового класса кристаллических пористых проводников.

Департамент
Массачусетский Институт Технологий. Кафедра химии

Журнал

Журнал Американского химического общества

Издатель

Американское химическое общество (ACS)

Цитата

Сан, Лей и др. «Измерение и составление отчетов об электропроводности металлоорганических каркасов: Cd2 (TTFTB) в качестве примера». Журнал Американского химического общества 138, 44 (ноябрь 2016 г.): 14772–14782 © Американское химическое общество, 2016 г.

Версия: Окончательная версия рукописи автора

(PDF) Влияние предельного размера на теплопроводность одномерных кремниевых фононных кристаллов

увеличивается до четырех раз для наибольшего диаметра отверстия

200 нм и даже для наименьшего диаметра отверстия 80 нм,

пик шейки так же важен, как и пик нанопроволоки; таким образом,

фононы в основном рассеиваются на боковой стенке вокруг шейки

, и размер шейки вносит значительный вклад в теплопроводность

.Для периода 600 нм только диаметры отверстий

больше 140 нм давали пик шейки выше, чем пик

нанопроволоки. Тем не менее пик шейки был значительно

шире и имел более длинный хвост, чем пик нанопроволоки; соответственно, размер горлышка был основным ограничением МФП и

, следовательно, теплопроводность.

Для полноты информации, предоставленной спецификацией MFP

tra, на рисунках 3(c) и 3(d) показаны нормализованные карты теплового потока

в 1D PnC с периодами 300 и 600 нм соответственно

, рассчитанный с помощью моделирования методом Монте-Карло вокруг первых

трех или двух отверстий, ближайших к источнику тепла.Энергия

явно концентрировалась в горлышках структур из-за большого количества взаимодействий

отверстия с краем. Другими словами,

локализация фононов появилась на шейке, особенно для низкочастотных фононов, которые имеют длинные МФП и вносят

большую часть теплопроводности, приводя к сильному снижению теплопроводности. Сообщается об аналогичных локализациях

в наноразмерных PnC, где теплопроводность PnC

резко уменьшилась по сравнению с объемом.

31,32

Кроме того,

фононов, покидающих первую шейку, были особенно ориентированы пар-

аллелями оси ординат и, таким образом, редко проходили между первой и

второй дырками. Этот эффект суммировался с последовательностью

отверстий; после нескольких отверстий тепло распространялось почти только

через проход, оставленный горловиной, что сильно снижало

влияние периодичности отверстий. Как показано на рисунке

2, теплопроводность 1D PnC стала сравнима с

тонкой нанопроволокой, диаметр которой соответствует размеру шейки

PnC.

При комнатной температуре объемные фононные MFP варьируются от

нанометров до миллиметров, но в наноструктурах MFP

ограничены характерным размером структуры.

20,21

При

температуре 4 К объемные фононные МФП становятся существенно

33

из-за уменьшения переброса

процессами наноструктура.Большая часть распределения MFP

, таким образом, блокируется при 4 K, что приводит к большему снижению теплопроводности

.

В заключение мы изучили влияние нано-

рисунка и шероховатости поверхности на теплопроводность

1D PnC. В гладких PnC геометрия — размер шейки —

снижала теплопроводность на целых 40% при комнатной температуре

и на 50% при 4 К по сравнению с нанопроволокой без рисунка

.Чтобы лучше понять этот результат, роль предельных размеров

в PnC была изучена с помощью моделирования методом Монте-Карло

. Моделирование показало, что влияние

шейки на фононную МФП возрастает и даже доминирует по мере уменьшения размера

шейки ниже 100 нм. В этом случае тепловая энергия локализуется в областях узкого перешейка;

таким образом, шероховатость поверхности, естественно, становится более важной. Этот вывод, по-видимому, согласуется с нашими экспериментальными данными на шероховатых образцах PnC, в которых воздействие

шероховатости увеличивалось по мере уменьшения шейки.Таким образом, шероховатость поверхности

является важным структурным параметром наноструктуры

с предельными размерами менее 100 нм.

Таким образом, с одной стороны, снижение теплопроводности за счет

наноструктурирования ограничено минимальным реалистичным размером горлышка

, который может быть изготовлен с помощью обычного подхода сверху вниз

; с другой стороны, шероховатость поверхности эффективно

снижает теплопроводность только в относительно небольших или

узких конструкциях.Однако наши результаты показывают, что

шероховатость поверхности и наноструктура вместе могут снижать теплопроводность наноструктур

гораздо

эффективнее, чем каждый из этих механизмов по отдельности. Этот гибридный подход

позволяет обеспечить теплопроводность наших образцов,

, сопоставимую с теплопроводностью выращенных хрупких нанопроволок или ультратонких

пленок без необходимости жертвовать жесткостью структуры,

и, таким образом, может значительно повысить производительность и надежность кремниевых термоэлектрических устройств.

Эта работа была поддержана Project for Developing

Innovation Systems MEXT, Japan, Kakenhi

(15H05869 и 15K13270), PRESTO JST (JPMJPR15R4)

и Postdoctoral Fellowship of the Japan Society for the

2 науки.

1

D.G. Cahill, W.K. Ford, K.E. Goodson, G.D. Mahan, A. Majumdar, H.

J. Maris, R. Merlin, and S.R. Philpot, J. Appl. физ. 93, 793 (2003).

2

Д.Г. Кэхилл, П. В. Браун, Г. Чен, Д. Р. Кларк, С. Фан, К. Э. Гудсон,

П. Кеблински, В. П. Кинг, Г. Д. Махан, А. Маджумдар, Х. Дж. Марис, С. Р.

Филпот, Э. Поп и Л. Ши, Appl. физ. Версия 1, 11305 (2014).

3

G. J. Snyder and E. S. Toberer, Nat. Матер. 7, 105 (2008).

4

Z. Tian, ​​S. Lee, and G. Chen, J. Heat Transfer 135, 61605 (2013).

5

А. И. Букай, Ю. Бунимович, Ж. Тахир-Хели, Ж.-К. Ю, В. А.Годдард III,

и Дж. Р. Хит, Nature 451, 168 (2008).

6

А. И. Хохбаум, Р. Чен, Р. Д. Дельгадо, В. Лян, Э. К. Гарнетт, М.

Наджарян, А. Маджумдар и П. Ян, Nature 451, 163 (2008).

7

E. Ch

Avez- 

Angel, J.S. Reparaz, J. Gomis-Bresco, M.R. Wagner, J.

Cuffe,B.Graczykowski,A.Jcheiang,HM Пруннила, Дж.

Ahopelto, F. Alzina, and C.M. Sotomayor-Torres, APL Mater.2, 12113

(2014).

8

P. Ferrando-Villalba, A.F. Lopeandia, L. Abad, J. Llobet, M.

Molina-Ruiz, G. Garcia, M. Gerbole`s, F.X.Alvarez, A.R.Go

~

ni,

F. J. Mu~

noz-Pascual и J. Rodr

ıguez-Viejo, Nanotechnology 25,

185402 (2014).

9

Y. S. Ju, Appl. физ. лат. 87, 153106 (2005).

10

М. Харас, В. Лакатена, Ф. Морини, Дж. Ф. Робиллард, С.Monfray, T.

Skotnicki, and E. Dubois, Mater. лат. 157, 193 (2015).

11

Дж. Лим, Х.-Т. Ван, Дж. Тан, С. К. Эндрюс, Х. Со, Дж. Ли, Д. Х. Ли, Т.

, П. Рассел и П. Ян, ACS Nano 10, 124 (2016).

12

R. Anufriev, J. Maire, and M. Nomura, Phys. B 93, 45411

(2016).

13

Дж. Тан, Х.-Т. Ван, Д. Х. Ли, М. Фарди, З. Хуо, Т. П. Рассел и П.

Ян, Нано Летт. 10, 4279 (2010).

14

Ж.-К. Yu, S. Mitrovic, D. Tham, J. Varghese, and J.R. Heath, Nat.

Нанотехнологии. 5, 718 (2010).

15

P. E. Hopkins, C. M. Reinke, M. F. Su, R. H. Olsson, E. A. Shaner, Z. C.

Leseman, J. R. Serrano, L. M. Phinney, and I. El-Kady, Nano Lett. 11, 107

(2011).

16

N. Zen, T. A. Puurtinen, T. J. Isotalo, S. Chaudhuri, and I. J. Maasilta,

Nat. коммун. 5, 3435 (2014).

17

М.Nomura, Y. Kage, D.M.

uller, D. Moser, and O. Paul, Appl. физ. лат.

106, 223106 (2015).

18

E. Dechaumphai and R. Chen, J. Appl. физ. 111, 73508 (2012).

19

J. Nakagawa, Y. Kage, T. Hori, J. Shiomi, and M. Nomura, Appl. физ.

Букв. 107, 23104 (2015).

20

M. Nomura, Y. Kage, J. Nakagawa, T. Hori, J. Maire, J. Shiomi, R.

Anufriev, D. Moser, and O. Paul, Phys. Ред. B 91, 205422 (2015).

21

А. Джейн, Ю.-Дж. Yu и A.J.H. McGaughey, Phys. B 87, 195301

(2013 г.).

22

D. Li, Y. Wu, P. Kim, L. Shi, P. Yang, and A. Majumdar, Appl. физ.

Букв. 83, 2934 (2003).

23

J. Callaway, Phys. 113, 1046 (1959).

24

M. G. Holland, Phys. 132, 2461 (1963).

133108-4 Янагисава и др. заявл. физ. лат. 110, 133108 (2017)

Влияние размеров на теплопроводность графеновых пленок, выявленное с помощью экспериментально откалиброванного многомасштабного моделирования.

29 страниц Опубликовано: 22 фев 2022 г.

Просмотреть все статьи Zhuoran Li