Таблица электропроводности: Таблицы электропроводности растворов — Справочник химика 21

Таблица удельного электросопротивления медных проводников

Одним из самых распространённых металлов для изготовления проводов является медь. Её электросопротивление минимальное из доступных по цене металлов. Оно меньше только у драгоценных металлов (серебра и золота) и зависит от разных факторов.

Формула вычисления сопротивления проводника

Что такое электрический ток

На разных полюсах аккумулятора или другого источника тока есть разноимённые носители электрического заряда. Если их соединить с проводником, носители заряда начинают движение от одного полюса источника напряжения к другому. Этими носителями в жидкости являются ионы, а в металлах – свободные электроны.

Определение. Электрический ток – это направленное движение заряженных частиц.

Удельное сопротивление

Удельное электрическое сопротивление – это величина, определяющая электросопротивление эталонного образца материала. Для обозначения этой величины используется греческая буква «р». Формула для расчета:

p=(R*S)/l.

Эта величина измеряется в Ом*м. Найти её можно в справочниках, в таблицах удельного сопротивления или в сети интернет.

Свободные электроны по металлу двигаются внутри кристаллической решётки. На сопротивление этому движению и удельное сопротивление проводника влияют три фактора:

• Материал. У разных металлов различная плотность атомов и количество свободных электронов;
• Примеси. В чистых металлах кристаллическая решётка более упорядоченная, поэтому сопротивление ниже, чем в сплавах;
• Температура. Атомы не находятся на своих местах неподвижно, а колеблются. Чем выше температура, тем больше амплитуда колебаний, создающая помехи движению электронов, и выше сопротивление.

На следующем рисунке можно увидеть таблицу удельного сопротивления металлов.

Удельное сопротивление металлов

Интересно. Есть сплавы, электросопротивление которых падает при нагреве или не меняется.

Проводимость и электросопротивление

Так как размеры кабелей измеряются в метрах (длина) и мм² (сечение), то удельное электрическое сопротивление имеет размерность Ом·мм²/м. Зная размеры кабеля, его сопротивление рассчитывается по формуле:

R=(p*l)/S.

Кроме электросопротивления, в некоторых формулах используется понятие «проводимость». Это величина, обратная сопротивлению. Обозначается она «g» и рассчитывается по формуле:

g=1/R.

Проводимость жидкостей

Проводимость жидкостей отличается от проводимости металлов. Носителями зарядов в них являются ионы. Их количество и электропроводность растут при нагревании, поэтому мощность электродного котла растёт при нагреве от 20 до 100 градусов в несколько раз.

Интересно. Дистиллированная вода является изолятором. Проводимость ей придают растворенные примеси.

Электросопротивление проводов

Самые распространенные металлы для изготовления проводов – медь и алюминий. Сопротивление алюминия выше, но он дешевле меди. Удельное сопротивление меди ниже, поэтому сечение проводов можно выбрать меньше. Кроме того, она прочнее, и из этого металла изготавливаются гибкие многожильные провода.

В следующей таблице показывается удельное электросопротивление металлов при 20 градусах. Для того чтобы определить его при других температурах, значение из таблицы необходимо умножить на поправочный коэффициент, различный для каждого металла. Узнать этот коэффициент можно из соответствующих справочников или при помощи онлайн-калькулятора.

Сопротивление проводов

Выбор сечения кабеля

Поскольку у провода есть сопротивление, при прохождении по нему электрического тока выделяется тепло, и происходит падение напряжения. Оба этих фактора необходимо учитывать при выборе сечения кабелей.

Выбор по допустимому нагреву

При протекании тока в проводе выделяется энергия. Её количество можно рассчитать по формуле электрической мощности:

P=I²*R.

В медном проводе сечением 2,5мм² и длиной 10 метров R=10*0.0074=0.074Ом. При токе 30А Р=30²*0,074=66Вт.

Эта мощность нагревает токопроводящую жилу и сам кабель. Температура, до которой он нагревается, зависит от условий прокладки, числа жил в кабеле и других факторов, а допустимая температура – от материала изоляции. Медь обладает большей проводимостью, поэтому меньше выделяемая мощность и необходимое сечение. Определяется оно по специальным таблицам или при помощи онлайн-калькулятора.

Таблица выбора сечения провода по допустимому нагреву

Допустимые потери напряжения

Кроме нагрева, при прохождении электрического тока по проводам происходит уменьшение напряжения возле нагрузки. Эту величину можно рассчитать по закону Ома:

U=I*R.

Справка. По нормам ПУЭ оно должно составлять не более 5% или в сети 220В – не больше 11В.

Поэтому, чем длиннее кабель, тем больше должно быть его сечение. Определить его можно по таблицам или при помощи онлайн-калькулятора. В отличие от выбора сечения по допустимому нагреву, потери напряжения не зависят от условий прокладки и материала изоляции.

В сети 220В напряжение подаётся по двум проводам: фазному и нулевому, поэтому расчёт производится по двойной длине кабеля. В кабеле из предыдущего примера оно составит U=I*R=30A*2*0.074Ом=4,44В. Это немного, но при длине 25 метров получается 11,1В – предельно допустимая величина, придётся увеличивать сечение.

Максимально допустимая длина кабеля данного сечения

Электросопротивление других металлов

Кроме меди и алюминия, в электротехнике используются другие металлы и сплавы:

• Железо. Удельное сопротивление стали выше, но она прочнее, чем медь и алюминий. Стальные жилы вплетаются в кабеля, предназначенные для прокладки по воздуху. Сопротивление железа слишком велико для передачи электроэнергии, поэтому при расчёте сечения жилы не учитываются. Кроме того, оно более тугоплавкое, и из него изготавливаются вывода для подключения нагревателей в электропечах большой мощности;
• Нихром (сплав никеля и хрома) и фехраль (железо, хром и алюминий). Они обладают низкой проводимостью и тугоплавкостью. Из этих сплавов изготавливаются проволочные резисторы и нагреватели;
• Вольфрам. Его электросопротивление велико, но это тугоплавкий металл (3422 °C). Из него изготавливаются нити накала в электролампах и электроды для аргонно-дуговой сварки;
• Константан и манганин (медь, никель и марганец). Удельное сопротивление этих проводников не меняется при изменениях температуры. Применяются в претензионных приборах для изготовления резисторов;
• Драгоценные металлы – золото и серебро. Обладают самой высокой удельной проводимостью, но из-за большой цены их применение ограничено.

Индуктивное сопротивление

Формулы для расчёта проводимости проводов справедливы только в сети постоянного тока или в прямых проводниках при низкой частоте. В катушках и в высокочастотных сетях появляется индуктивное сопротивление, во много раз превышающее обычное. Кроме того, ток высокой частоты распространяется только по поверхности провода. Поэтому его иногда покрывают тонким слоем серебра или используют литцендрат.

Справка. Литцендрат – это многожильный провод, каждая жила в котором изолирована от остальных. Это делается для увеличения поверхности и проводимости в сетях высокой частоты.

Удельное сопротивление меди, гибкость, относительно невысокая цена и механическая прочность делают этот металл, вместе с алюминием, самым распространенным материалом для изготовления проводов.

Видео

Оцените статью:

Таблица электропроводности различных сред | Эталон-Прибор

Наименование	Формула	Концентрация, %	Температура, °С	Электропроводность, мкСм/см
2-этоксиэтанол			25	1,8
N-метилацетанид			40	0,07
Адипиновая кислота	HOOC(Ch3)COOH		25170	0,7; 0,2
Азотная кислота	HNO3	6,2 12,4 24,8 31,0 37,2 49,6 62,0	18	312000 542000 768000 782000 755000 634000 490000
Ализарин			233	1,45
Алиловый спирт	Ch3•CHCh3OH		25	7,0
Алюминат натрия			25	7000
Аммиак	Nh4	0,10 0,40 0,80 1,60 4,01 8,03 16,15 30,5	-79 15 15	0,13 250 490 660 870 1100 1040 630 190
Анилин			25	0,024
Антрацен			230	0,0003
Ацетальдегид (уксусный альдегид)	Ch4CHO		15	1,7
Ацетамид (амид уксусной кислоты)	Ch4CONh3		100	≤ 43,0
Ацетат калия	Ch4COOK	4,67 9,33 28 46,67 65,33	15	34700 62500 126000 112000 47900
Ацетат натрия	Ch4COONa	5 2032	18	29500 65000 56900
Ацетилхлорид	Ch4COCl		25	0,4
Ацетон	Ch4COCh4		18 25	0,02 0,06
Ацетонитрил			20	≤ 0,02
Ацетофенон	C6H5COCh4		25	0,006
Бензиловый эфир бензойной кислоты			25	≤ 0,001
Бензинамин	C6H5Ch3Nh3		25	≤0,0017
Бензойная кислота			125	0,003
Бензол	C6H6		20	3,8•10-8
Бензонитрил	C6H5CN		25	0,02
Битумная эмульсия			30	9000
Бромбензол	C6H5Br		25	≤ 1,2•10-5
Бромид кадмия	CdBr2	0,03 0,08 0,15 0,51 1 5 10 20 30 43	18	230 470 840 2130 3570 10900 16400 23600 27300 26100
Бромид калия	KBr	5 10 20 30 36	15	47000 93000 191000 292000 351000
Бромид ртути	HgBr2	0,22 0,42	18	16 26
Бромводородная кислота	HBr	5 10 15	-80 15	0,008 191000 355000 494000
Бутановая (масляная) кислота	C4H8O2	1,00 5,02 10,07 15,03 20,01 50,04 70,01 100,00	18	460 860 990 960 890 300 56 0,06
Бутанол-1	Ch4-(Ch3)3-OH		25	0,009
Высокоочистная кислота			–	0,04
Гексан	C6h24	18	–	≤ 10-6
Гидроксид бария	Ba(OH)2	1,25 2,5	18	25000 48000
Гидроксид калия	KOH	4,2 8,4 16,8 25,2 33,6 42,0	15	146000 272000 456000 540000 522000 421000
Гидроксид лития	LiOH	1,25 2,5 5,0 7,5	18	78100 142000 240000 300000
Гидроксид алюминия			25	350000
Гидроксид натрия	NaOH	1 2 4 6 8 10 15 20 25 27,5 30 32,5 35 37,5 40 45 50	18	46500 88700 163000 224000 273000 309000 349000 328000 272000 239000 207000 180000 156000 136000 121000 97700 82000
Глицерин			25	0,064
Дибромэтан	Brh3CCh3Br		19	≤ 0,0002
Диметилсульфат	(Ch4)2SO4		0	0,16
Диметилформамид			25	0,06. ..0,2
Диоксид серы	SO2		35	0,015
Диоксан			25	2…6•109
Дихлорэтан	Clh3CCh3Cl		25	0,03
Дициан	CN2		–	≤ 0,007
Диэтил карбонат	(C2H5)2CO3		25	0,017
Диэтил оксалат			25	0,76
Диэтил сульфат	(C2H5)SO4		25	0,26
Диэтиламин	(C2H5)2NH		-33,6	0,002
Диэтиловый эфир	(C2H5)2O		25	≤ 3,7•10-7
Изобутиловый спирт	(Ch4)2CHCh3OH		25	≤ 0,02
Иод			110	0,00013
Иодид аммония	Nh5I	10 20 50	18	77200 160000 420000
Иодид кадмия	CdI2	1 5 10 15 20 30 40 45	18	2120 6090 10400 14600 18600 25400 30300 31400
Иодид калия	KI	5 10 20 30 40 55	18	33800 68000 146000 230000 317000 423000
Иодид лития	LiI	5 10 20 25	18	29600 57300 109000 135000
Иодид натрия	NaI	5 10 20 40	18	29800 58100 114000 21000
Иодоводород	HI	5	15 BP	133000 0,20
Карбонат калия	K2CO3	5 10 20 30 40 50	15	56100 104000 181000 222000 217000 147000
Карбонат лития	Li2CO3	0,20 0,63	18	3430 8850
Карбонат натрия	Na2CO3	5 10 15	18	45100 70500 83600
Квасцы			25	9000
Керосин			25	≤ 0,017
Кислород	O2		–	≤ 10-7
Крезол			25	≤ 0,017
Ксилол (диметилбензол)	C6h5(Ch4)2		–	≤ 10-9
Латекс			25	5000
Метил анилин	C6h5(Ch4)Nh3		25	≤ 2,0
Метилиодид	Ch4I		25	≤ 0,02
Метиловый спирт (метанол)	Ch4OH		25	0,002. ..0,007
Метиловый эфир азотной кислоты			25	4,5
Метиловый эфир уксусной кислоты	Ch4CO2Ch4		25	3,4
Метилтиоцианат	Ch4SC-N		25	1,5
Моноэтиловый эфир серной кислоты	C2H6HSO4		25	0,53
Муравьиная кислота	HCO2H	4,94 9,55 20,34 29,83 39,95 50,02 70,06 89,02 100	18	5500 7560 9840 10400 9840 8640 5230 1870 280
Нафталин	C10H8		80	0,0004
Нитрат аммония	Nh5NO3	5 10 30 50	15	59000 112000 284000 363000
Нитрат бария	Ba(NO3)2	4,2 8,4	18	2100 35000
Нитрат кадмия	Cd(NO3)2	1 5 10 20 30 40 48	18	6940 28900 51300 82700 95600 90300 75500
Нитрат калия	KNO3	5 10 15 20 22	18	45400 83900 119000 151000 163000
Нитрат кальция	Ca(NO3)2	6,25 12,5 25,0 37,5 50	18	49000 80000 105000 88000 47000
Нитрат магния	Mg(NO3)2	5 10 17	18	43800 77000 11000
Нитрат меди	Cu(NO3)2	5 10 15 20 25 35	15	36500 63500 85800 102000 109000 106000
Нитрат натрия	NaNO3	5 10 20 30	18	43600 78200 130000 161000
Нитрат свинца	Pb(NO3)2	5 10 15 20 25 30	15	19100 32200 42900 52100 60000 66800
Нитрат серебра	AgNO3	5 10 20 40 60	18	26000 48000 87000 157000 210000
Нитрат стронция	Sr(NO3)2	5 10 15 20 25 35	15	30900 52700 69000 80200 86600 86100
Нитробензол	C6H5NO2		25	0,0002. ..0,0004
Нитрометан	Ch4NO2		25	0,22…0,66
Нитротолуол	C6h5(Ch4)NO2		25	≤ 0,2
Нонан	C9h3O		25	≤ 0,017
Оксалат калия (калиевая соль щавелевой кислоты)	K2C2O4	5 10	18	48800 91500
Оксид титана	TiO2		25	4000
Оксид цинка	ZnO2		25	2000
Оленновая кислота			15	≤ 0,0002
Ортофосфорная кислота	h4PO4	10 20 30 35 50 70 80 85 87	15	56600 113000 165000 186000 207000 147000 97900 78000 70900
Пентан	C5h22		19,5	≤ 0,0002
Пентановая (валерьяновая) кислота	C5h20O2		80	≤ 4•10-7
Пинен	C10h26		23	≤ 0,0002
Пропанол	C3H7OH		18 25	0,05 0,02
Пропанол-1			25	0,02
Пропанол-2			25	0,004
Пропилбромид			25	≤ 0,02
Пропиональ	Ch4-Ch3-COH		25	0,85
Пропионовая кислота	C2H5CO2H	1,00 5,01 10,08 20,02 30,03 50,09 59,99 100,00	18 25	480 930 1110 1040 820 380 85 0,07 ≤ 0,001
Ртуть	Hg		0	10,6•109
Сера	S		115 130 440	10-6 ≤ 0,00005 0,12
Серная кислота	h3SO4	5 10 15 20 25 30 35 40 50 60 65 70 75 80 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 99,4	18	209000 392000 543000 653000 717000 739000 724000 680000 541000 373000 291000 216000 152000 111000 98500 99200 101000 103000 106000 108000 109000 110000 110000 107000 103000 94400 80000 8500
Сероводород	h3S		ВР	0,00001
Силикат натрия	Na2SiO3		25 25 25	26000 24000 14000
Синильная кислота			0	3,3
Соляная кислота	HCl	5 10 20 30 40	15	395000 630000 762000 662000 515000
Стеариновая кислота	Ch4(Ch3)16COOH		80	≤ 4•10-7
Сульфат аммония	(Nh5)2SO4	5 10 20 30 31	15	55200 101000 178000 229000 232000
Сульфат кадмия	CdSO4	0,03 0,1 0,5 1 5 10 25 36	18	274 692 2390 4160 24700 43000 42100
Сульфат калия	K2SO4	5 10	18	45800 86000
Сульфат лития	LiSO4	5 10	15	40000 61000
Сульфат магния	MgSO4	5 10 15 25	15	26300 414000 48000 41500
Сульфат меди	CuSO4	2,5 5 10 15 17,5	18	10900 18900 32000 42100 45800
Сульфат натрия	Na2SO4	5 10 15	18	40900 68700 88600
Сульфат цинка	ZnSO4	5 10 15 25 30	18	19100 32100 41500 48000 444000
Сульфид калия	K2S	3,18 4,98 9,93 19,96 29,97 38,08 47,26	18	84500 128000 234000 402000 456000 411000 258000
Сульфид натрия	Na2S	2,02 5,03 9,64 14,02 16,12 18,05	18	61200 132000 202000 240000 224000 218000
Тиоуксусная кислота			35	3,9
Толуол	C6H5Ch4		–	≤ 10-8
Трибром метан	CHBr3		25	≤ 0,02
Трибромид мышьяка	AsBr3		35	1,5
Триметиламин	(Ch4)3N		-33,5	0,00022
Трифторуксусная кислота	CF3COOH		25	0,004. ..0,08
Трихлор метан (хлороформ)	CHCl3		25	≤ 0,0001
Трихлорид мышьяка	AsCl3		25	1,2
Трихлоруксусная кислота			25	0,003
Трихлорэтилен	ClCH-CCl2		25	Измерение невозможно
Уксусная кислота	Ch4CO2H	0,3 1 5 10 20 30 40 50 60 70 99,7	18 0 25	320 580 1230 1530 1610 1400 1080 740 460 240 0,04 0,005 0,001
Уксусный ангидрид	(Ch4CO)2O		20	0,75
Фенон			25	≤ 0,017
Формалин			25	4,0
Формамид (амид муравьиной кислоты)	HCONh3		25	1,0. ..3,0
Фосген	COCl2		25	0,007
Фосфор			25	0,4
Фторид калия	KF	5 10 20 30 40	18	65200 121000 208000 256000 252000
Фторводородная (плавиковая) кислота	HF	0,004 0,007 0,02 0,03 0,06 0,12 0,24 0,48 1,50 2,48 4,80 7,75 15,85 24,5 29,8	18	25 380 500 800 1230 2100 3630 6730 19800 31500 59300 96300 185000 283000 341000
Хлор (жидкость)	Cl2		-70	≤ 10-10
Хлорбензол	C6H5Cl		20	1,9…2,4•10-6
Хлоргидрин			25	0,5
Хлорид алюминия	AlCl2		25	250000
Хлорид аммония	Nh5Cl	5 10 15 20 25	18	9180 178000 259000 337000 403000
Хлорид бария	BaCl2	5 10 15 24	18	39000 73000 105000 153000
Хлорид кадмия	CdCl2	0,05 0,20 0,6 1 5 10 15 20 30 40 50	18	500 1560 3640 5510 16700 24100 28200 29900 28200 22100 13700
Хлорид калия	KCl	5 10 15 20 21	18	69000 136000 202000 268000 281000
Хлорид кальция	CaCl2	5,0 10,0 20 25 30 35	18	64000 114000 173000 178000 166000 137000
Хлорид лития	LiCl	2,5 5 10 20 30 40	18	41000 73300 122000 168000 140000 844000
Хлорид магния	MgCl2	5 10 20 30 34	18	68300 113000 140000 106000 76800
Хлорид марганца	MnCl2	5 10 15 20 25 28	15	52600 84400 106000 113000 109000 102000
Хлорид меди	CuCl2	1,35 9 18,2 28,75 35,2	18	18700 71600 92400 89700 69900
Хлорид натрия	NaCl	5 10 15 20 25 26	18	67200 121000 164000 196000 214000 215000
Хлорид ртути	HgCl2	0,23 1,01 5,08	18	44 114 421
Хлорид стронция	SrCl2	5 10 15 22	18	48300 88600 123000 158000
Хлорид цинка	ZnCl2	2,5 5 10 20 30 40 60	15	27600 48300 72700 91200 92600 84500 36900
Хлорводород			-96	0,01
Хлоруксусная кислота			60	1,4
Цианид калия	KCN	3,25 6,5	15	52700 103000
Циклогексан	C6h22		20	1,9•10-8
Циклогексанол	C6h21OH		25	0,0008
Циклогексанон	C6h20O		25	0,05
Щавелевая кислота	(CO2H)2	3. 5	18	51000
Эпихлоргидрин			25	0,034
Этиламин	C2H5Nh3		0	0,001
Этилбензонат (этиловый эфир бензойной кислоты)			25	0,001
Этилбромид	C2H5Br		25 0	0,02 ≤ 0,001
Этиленгликоль	HOCh3Ch3OH		25	0,01…0,5
Этилендиамин	h3NCh3Ch3Nh3		25	0,09…0,2
Этилиодид	C2H5I		25	≤ 0,02
Этилметил кетон (бутанон-2)			25	0,1
Этиловый спирт (этанол)	C2H5OH	95	25	0,0013
Этиловый эфир азотной кислоты	C2H5ONO2		25	0,53
Этиловый эфир уксусной кислоты (элилацетат)	Ch4CO2C2h3		25	≤ 0,001
Этилхлорид	C2h3Cl		0	≤ 0,003
Этоксибензол	C6H5OC2H5		25	≤ 0,017

Электропроводность металлов

Классическая теория электропроводности металлов зародилась в начале ХХ века. ЕЕ основоположником стал немецкий физик Карл Рикке. Он опытным путем установил, что прохождение заряда через металл не сопряжено с переносом атомов проводника, в отличие от жидких электролитов. Однако это открытие не объяснило, что именно является носителем электрических импульсов в структуре металла.

Ответить на это вопрос позволили опыты ученых Стюарта и Толмена, проведенные в 1916 году. Им удалось установить, что за перенос электричества в металлах отвечают мельчайшие заряженные частицы — электроны. Это открытие легло в основу классической электронной теории электропроводности металлов. С этого момента началась новая эпоха исследований металлических проводников. Благодаря полученным результатам мы сегодня имеем возможность пользоваться бытовыми приборами, производственным оборудованием, станками и многими другими устройствами.

 

Как отличается электропроводность разных металлов?

 

Электронная теория электропроводности металлов получила развитие в исследованиях Паулю Друде. Он сумел открыть такое свойство как сопротивление, которое наблюдается при прохождении электрического тока через проводник. В дальнейшем это позволит классифицировать разные вещества по уровню проводимости. Из полученных результатов легко понять, какой металл подойдет для изготовления того или иного кабеля. Это очень важный момент, так как неправильно подобранный материал может стать причиной возгорания в результате перегрева от прохождения тока избыточного напряжения.

Наибольшей электропроводностью обладает металл серебро. При температуре +20 градусов по Цельсию она составляет 63,3*104 сантиметров-1. Но изготавливать проводку из серебра очень дорого, так как это довольно редкий металл, который используется в основном для производства ювелирных и декоративных украшений или инвестиционных монет.

 

 

Металл, обладающий самой высокой электропроводностью среди всех элементов неблагородной группы — медь. Ее показатель составляет 57*104 сантиметров-1 при температуре +20 градусов по Цельсию. Медь является одним из наиболее распространенных проводников, которые используются в бытовых и производственных целях. Она хорошо выдерживает постоянные электрические нагрузки, отличается долговечностью и надежностью. Высокая температура плавления позволяет без проблем работать долгое время в нагретом состоянии.

 

 

По распространенности с медью может конкурировать только алюминий, который занимает четвертое место по электропроводности после золота. Он используется в сетях с невысоким напряжением, так как имеет почти вдвое меньшую температуру плавления, чем медь, и не способен выдерживать предельные нагрузки. С дальнейшим распределением мест можно ознакомиться, взглянув на таблицу электропроводности металлов.

 

 

Стоит отметить, что любой сплав обладает гораздо меньшей проводимостью, чем чистое вещество. Это связано со слиянием структурной сетки и как следствие нарушением нормального функционирования электронов. Например, при производстве медного провода используется материал с содержанием примесей не более 0,1%, а для некоторых видов кабеля этот показатель еще строже — не более 0,05%. Все приведенные показатели являются удельной электропроводностью металлов, которая рассчитывается как отношение между плотностью тока и величиной электрического поля в проводнике.

 

Классическая теория электропроводности металлов

 

Основные положения теории электропроводности металлов содержат шесть пунктов. Первый: высокий уровень электропроводности связан с наличием большого числа свободных электронов. Второй: электрический ток возникает путем внешнего воздействия на металл, при котором электроны из беспорядочного движения переходят в упорядоченное.

Третий: сила тока, проходящего через металлический проводник, рассчитывается по закону Ома. Четвертый: различное число элементарных частиц в кристаллической решетке приводит к неодинаковому сопротивлению металлов. Пятый: электрический ток в цепи возникает мгновенно после начала воздействия на электроны. Шестой: с увеличением внутренней температуры металла растет и уровень его сопротивления.

Природа электропроводности металлов объясняется вторым пунктом положений. В спокойном состоянии все свободные электроны хаотическим образом вращаются вокруг ядра. В этот момент металл не способен самостоятельно воспроизводить электрические заряды. Но стоит лишь подключить внешний источник воздействия, как электроны мгновенно выстраиваются в структурированной последовательности и становятся носителями электрического тока. С повышением температуры электропроводность металлов снижается.

 

 

 

Это связано с тем, что слабеют молекулярные связи в кристаллической решетке, элементарные частицы начинают вращаться в еще более хаотичном порядке, поэтому построение электронов в цепь усложняется. Поэтому необходимо принимать меры по недопущению перегрева проводников, так как это негативно сказывается на их эксплуатационных свойствах. Механизм электропроводности металлов невозможно изменить ввиду действующих законов физики. Но можно нивелировать негативные внешние и внутренние воздействия, которые мешают нормальному протеканию процесса.

 

Металлы с высокой электопроводностью

 

Электропроводность щелочных металлов находится на высоком уровне, так как их электроны слабо привязаны к ядру и легко выстраиваются в нужной последовательности. Но эта группа отличается невысокими температурами плавления и огромной химической активностью, что в большинстве случаев не позволяет использовать их для изготовления проводов.

Металлы с высокой электропроводностью в открытом виде очень опасны для человека. Прикосновение к оголенному проводу приведет к получению электрического ожога и воздействию мощного разряда на все внутренние органы. Зачастую это влечет мгновенную смерть. Поэтому для безопасности людей используются специальные изоляционные материалы.

В зависимости от сферы применения они могут быть твердыми, жидкими и газообразными. Но все типы предназначены для одной функции — изоляции электрического тока внутри цепи, чтобы он не мог оказывать воздействие на внешний мир. Электропроводность металлов используется практически во всех сферах современной жизни человека, поэтому обеспечение безопасности является первоочередной задачей.

Мед. Метод определения электропроводности – РТС-тендер

ГОСТ 31770-2012

Группа С52

МКС 67.180.10

Дата введения 2013-07-01

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Рабочей группой, состоящей из представителей Государственного научного учреждения «Научно-исследовательского института пчеловодства» Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ НИИП Россельхозакадемии) и Общества с ограниченной ответственностью Центр исследований и сертификации «Федерал» (ООО Центр «Федерал») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 51 от 1 октября 2012 г. )

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Армения	AM	Минэкономики Республики Армения
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Киргизия	KG	Кыргызстандарт
Молдова	MD	Молдова-Стандарт
Россия	RU	Росстандарт
Узбекистан	UZ	Узстандарт

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2012 г. N 1623-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31770-2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2013 г.

5 Настоящий стандарт соответствует национальному стандарту Германии DIN 10753:2000* Analysis of honey. Determination of electrical conductivity (Анализ меда. Определение электрической проводимости», (аутентичный перевод per. N 3674/DIN от 30.09.2008 г.)
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке на сайт http://shop.cntd.ru. — Примечание изготовителя базы данных.

Перевод с немецкого ((de)

Степень соответствия — неэквивалентная (NEQ).

Настоящий стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 53120-2008

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 3, 2015 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на мед и устанавливает метод определения удельной электрической проводимости, характеризующей электропроводность меда:

1 Метод определения удельной электрической проводимости в диапазоне измерений от 0,10 до 3,00 мСм·см с помощью ячейки с электродами;

2 Метод определения удельной электрической проводимости в диапазоне измерений от 0,10 до 3,00 мСм·см с помощью кондуктометра.

Требования к контролируемому показателю установлены в ГОСТ 19792, ГОСТ 31766.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.019-79 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ 12.4.009-83 Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание

ГОСТ 1770-74 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 4234-77 Реактивы. Калий хлористый. Технические условия

ГОСТ ИСО 5725-1-2003 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения*
_______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения».

ГОСТ ИСО 5725-6-2003 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике*
_______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике».

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 12026-76 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия

ГОСТ 19792-2001 Мед натуральный. Технические условия

ГОСТ 24104-2001 Весы лабораторные. Общие технические требования

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 25629-83 Пчеловодство. Термины и определения

ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний

ГОСТ 31766-2012 Меды монофлорные. Технические условия

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

(Поправка. ИУС N 3-2015).

3 Термины и определения

3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ ISO 5725-1, ГОСТ 25629, а также следующие термины с соответствующими определениями.

3.1.1 электропроводность: Свойство вещества проводить под действием не изменяющегося во времени электрического поля не изменяющийся во времени электрический ток.

3.1.2 электрическая проводимость: Скалярная величина, равная отношению постоянного электрического тока через пассивный двухполюсник к постоянному электрическому напряжению между выводами этого двухполюсника.

3.1.3 удельная электрическая проводимость: Величина, характеризующая электропроводность вещества, скалярная для изотропного вещества и тензорная для анизотропного вещества, произведение которой на напряженность электрического поля равно плотности электрического тока проводимости.

4 Метод определения удельной электрической проводимости с помощью ячейки с электродами

4. 1 Отбор и подготовка пробы

Репрезентативную пробу меда массой не менее 200 г отбирают по ГОСТ 19792.

Закристаллизованный мед размягчают в термостате по 7.4 или на термостатируемой водяной бане при температуре не выше 40 °С. Пробу охлаждают до комнатной температуры.

Мед с примесями процеживают при комнатной температуре через сито по 4.4.11. Закристаллизованный мед продавливают через сито шпателем по 4.4.13. Крупные механические частицы удаляют вручную.

Сотовый мед (без перговых ячеек) отделяют от сот при помощи сита без нагревания.

Пробу интенсивно и тщательно перемешивают не менее 3 мин.

4.2 Сущность метода

Метод основан на электрокондуктометрическом измерении электрической проводимости 20%-ного водного раствора меда в ячейке с электродами, определении постоянной ячейки и расчете удельной электрической проводимости.

4.3 Требования безопасности проведения работ

При проведении измерений необходимо соблюдать требования пожарной безопасности по ГОСТ 12. 1.004, требования электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019, требования безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007, иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.

4.4 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы

4.4.1 Электрокондуктометр с нижним пределом обнаружения 10 См.

4.4.2 Ячейка для измерения электрической проводимости с двумя платиновыми электродами.

4.4.3 Гигрометр психрометрический ВИТ-2, абсолютная погрешность термометров гигрометра с учетом введения поправок не более ±0,2 °С в диапазоне значений от 15 °С до 40 °С.

4.4.4 Весы лабораторные по ГОСТ 24104, предел допускаемой абсолютной погрешности однократного взвешивания не более ±0,02 мг.

4.4.5 Термометр жидкостный стеклянный по ГОСТ 28498, допускаемая погрешность ±1 °С в диапазоне измерения от 0 °С до 100 °С.

4.4.6 Термостат или другое устройство, позволяющее производить равномерный нагрев до 40 °С.

4.4.7 Водяная баня.

4.4.8 Колбы мерные 1(2)-100(1000)-2(ПМ) по ГОСТ 1770.

4.4.9 Цилиндры 3-50 по ГОСТ 1770.

4.4.10 Стаканы В-1-100 ТС по ГОСТ 25336.

4.4.11 Сито из нержавеющей стали, диаметр отверстий 0,5 мм.

4.4.12 Палочки стеклянные лабораторные оплавленные длиной от 15 до 20 см.

4.4.13 Шпатель лабораторный.

4.4.14 Калий хлористый по ГОСТ 4234, х.ч.

4.4.15 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Допускается использование других средств измерений, вспомогательного оборудования по метрологическим, техническим характеристикам не хуже указанных в настоящем стандарте.

Допускается использование других реактивов по качеству и чистоте не ниже вышеуказанных.

Допускается использование только свежей дистиллированной воды.

4.5 Подготовка к испытаниям

4.5.1 Приготовление водного раствора хлористого калия молярной концентрацией 0,1 моль/дм

Высушенный при температуре 130 °С хлористый калий по ГОСТ 4234 массой (7,4557±0,0001) г растворяют в дистиллированной воде по ГОСТ 6709 в мерной колбе вместимостью 1000 см по ГОСТ 1770. Объем раствора в колбе доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают.

Использовать раствор в день приготовления.

4.5.2 Проводят определение массовой доли воды в меде, подготовленном по 4.1, по ГОСТ 19792 (подраздел 6.9).

4.5.3 Необходимую для испытания массу навески меда , г, рассчитывают по формуле

, (1)

где 20 — масса безводного вещества навески меда, г;

100 — коэффициент пересчета процентов в абсолютную долю;

— массовая доля воды в меде, определенная по 8. 3, %.

4.5.4 Приготовление 20%-ного водного раствора меда

В стакан вместимостью 100 см по ГОСТ 25336 взвешивают навеску меда, подготовленного по 4.1, массой , рассчитанной по 4.5.3, с точностью до первого десятичного знака. К навеске приливают 20-30 см дистиллированной воды по ГОСТ 6709, мед тщательно растирают стеклянной палочкой и переносят жидкость в мерную колбу вместимостью 100 см по ГОСТ 1770. Обработку пробы повторяют два-три раза до полного растворения меда, затем стакан несколько раз обмывают небольшими порциями дистиллированной воды, которые также сливают в мерную колбу. Объем раствора в колбе доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают.

При необходимости возможно приготовление меньшего объема раствора меда, достаточного для полного погружения электродов при испытаниях, но должна сохраняться пропорция — одна часть меда: пять частей дистиллированной воды.

4.6 Проведение испытаний

4. 6.1 Определение постоянной ячейки

В стакан вместимостью 100 см по ГОСТ 25336 вносят водный раствор хлористого калия, приготовленного по 4.5.1, объемом 80 см. Стакан помещают на водяную баню по 4.4.7 и устанавливают регулятор температуры на 20 °С. Ячейку для измерения электрической проводимости, соединенную с электрокондуктометром, погружают в содержимое стакана вместе с термометром. После установления на термометре температуры раствора 20 °С проводят не менее двух отсчетов по шкале электрокондуктометра. Вычисляют среднеарифметическое значение показаний электрокондуктометра (), вычисление проводят до третьего десятичного знака.

Примечание — Ячейку для измерения электрической проводимости раствора перед погружением ополаскивают не менее двух раз раствором хлористого калия, после испытаний — дистиллированной водой.

4.6.2 Определение электрической проводимости водного раствора меда

В стакан вместимостью 100 см по ГОСТ 25336 вносят 20%-ный водный раствор меда, приготовленный по 4. 5.4, объемом 80 см. Стакан помещают на водяную баню по 4.4.7 и устанавливают регулятор температуры на 20 °С. Ячейку для измерения электрической проводимости, соединенную с электрокондуктометром, погружают в содержимое стакана вместе с термометром. После установления на термометре температуры раствора 20 °С проводят не менее двух отсчетов по шкале электрокондуктометра. Вычисляют среднеарифметическое значение показаний электрокондуктометра (), вычисление проводят до третьего десятичного знака.

Примечание — Ячейку для измерения электрической проводимости раствора перед погружением ополаскивают не менее двух раз испытуемым раствором, после испытаний — дистиллированной водой.

4.6.3 При анализе каждой пробы выполняют два параллельных определения.

4.6.4 В случае проведения испытаний при температуре водного раствора меда, не равной 20 °С, проводят пересчет значений показаний электрокондуктометра ().

4. 6.5 Платиновые электроды хранят в стакане с дистиллированной водой.

Примечание — Для того, чтобы избежать искажения результатов из-за поляризационных эффектов, измерения проводят в течение 5 мин.

4.7 Обработка и представление результатов испытаний

4.7.1 Постоянную ячейки при температуре 20 °С , см, рассчитывают по формуле

, (2)

где 11,691 — значение суммы средних значений удельной электрической проводимости свежей дистиллированной воды и водного раствора хлористого калия молярной концентрацией 0,1 моль/дм при температуре 20 °С, мСм·см.

— электрическая проводимость водного раствора хлористого калия молярной концентрацией 0,1 моль/дм при температуре 20 °С, мСм.

4.7.2 Значение электрической проводимости водного раствора меда при температуре 20 °С , мСм, рассчитывают по формулам:

а) если выше 20 °С

; (3)

б) если ниже 20 °С

, (4)

где — электрическая проводимость водного раствора меда при температуре испытания, мСм;

— температура испытания, °С;

0,032 — поправочный коэффициент.

4.7.3 Значение удельной электрической проводимости водного раствора меда при температуре 20 °С , мСм·см, рассчитывают по формуле

, (5)

где — постоянная ячейки при температуре 20 °С, найденная по формуле (2), см;

— электрическая проводимость водного раствора меда при температуре 20 °С, измеренная по 4.6.2 либо найденная по формулам (3) или (4), мСм.

4.7.4 За результат испытаний принимают среднеарифметическое значение двух параллельных определений, полученных в условиях повторяемости, если абсолютное расхождение между ними не превышает предел повторяемости по ГОСТ ISO 5725-6. Значение предела повторяемости приведено в таблице 1.


Таблица 1

Диапазон измерений удельной электрической проводимости водного раствора меда , мСм·см	Предел повторяемости при 0,95 , мСм·см	Критический диапазон при трех измерениях (3), мСм·см	Предел воспроизводимости при 0,95 , мСм·см
От 0,10 до 3,00 включ.	0,07	0,08	0,14

При превышении предела повторяемости целесообразно провести дополнительное определение значения удельной электрической проводимости и получить еще один результат. Если при этом абсолютное расхождение () результатов трех определений не превосходит значения критического диапазона (3), то в качестве окончательного результата принимают среднеарифметическое значение результатов трех определений. Значение критического диапазона (3) приведено в таблице 1.

При невыполнении этого условия проводят повторные испытания.

4.7.5 Абсолютное расхождение между результатами испытаний, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости по ГОСТ ISO 5725-6. При выполнении этого условия приемлемы оба результата испытания и в качестве окончательного результата может быть использовано их среднеарифметическое значение. Значение предела воспроизводимости приведено в таблице 1.

4.7.6 Результат испытаний, округленный до второго десятичного знака, в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:

, мСм·см, при 0,95,

где — среднеарифметическое значение результатов определений по 4.7.4, мСм·см;

— границы абсолютной погрешности результатов определений по 4.8.1, мСм·см.

4.8 Характеристика погрешности испытаний

4.8.1 Границы абсолютной погрешности результатов испытаний, получаемых согласно данному методу, при доверительной вероятности 0,95, .

5 Метод определения удельной электрической проводимости с помощью кондуктометра

5.1 Отбор и подготовка пробы — по 4.1.

5.2 Сущность метода

Метод основан на измерении удельной электрической проводимости 20%-ного водного раствора меда с помощью кондуктометра.

5.3 Требования безопасности проведения работ — по 4.3

5.4 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы

5.4.1 Кондуктометр Анион-4120, предел допускаемых значений относительной погрешности при измерении удельной электрической проводимости растворов ±2,0% (но не менее 1,0 мкСм·см), предел абсолютной погрешности при измерении температуры растворов ±0,5 °С.

5.4.2 Весы лабораторные по ГОСТ 24104, предел допускаемой абсолютной погрешности однократного взвешивания не более ±0,01 г.

5.4.3 Термостат или другое устройство, позволяющее производить равномерный нагрев до 40 °С.

5.4.4 Водяная баня.

5.4.5 Колбы мерные 1(2)-100-2(ПМ) по ГОСТ 1770.

5.4.6 Цилиндры 3-100 по ГОСТ 1770.

5.4.7 Стаканы В-1-100 ТС по ГОСТ 25336.

5.4.8 Сито из нержавеющей стали, диаметр отверстий 0,5 мм.

5.4.9 Палочки стеклянные лабораторные оплавленные длиной от 15 до 20 см.

5.4.10 Шпатель лабораторный.

5.4.11 Бумага фильтровальная лабораторная по ГОСТ 12026, марки Ф или ФС или фильтры обеззоленные (синяя лента).

5.4.12 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Допускается использование других средств измерений, вспомогательного оборудования по метрологическим, техническим характеристикам не хуже указанных в настоящем стандарте.

Допускается использование других реактивов по качеству и чистоте не ниже вышеуказанных.

Допускается использование только свежей дистиллированной воды.

5.5 Подготовка к испытаниям — по 4.5.2-4.5.4

5.6 Проведение испытаний

5.6.1 Определение удельной электрической проводимости водного раствора меда

5.6.1.1 Подготовку кондуктометра к проведению испытаний и испытания проводят в соответствии с руководством по эксплуатации кондуктометра по 5.4.1.

5.6.1.2 Датчик проводимости с кондуктометрической ячейкой ополаскивают дистиллированной водой по ГОСТ 6709 и осушают фильтровальной бумагой.

5.6.1.3 В стакан вместимостью 100 см по ГОСТ 25336 вносят 20%-ный водный раствор меда, приготовленный по 4.5.4, объемом 80 см. Датчик проводимости с кондуктометрической ячейкой, соединенный с кондуктометром, погружают в содержимое стакана так, чтобы раствор полностью закрывал кондуктометрическую ячейку, а расстояние между корпусом датчика и стенками стакана было не менее 1 см. Перемешивают раствор датчиком для смачивания поверхностей ячейки, электродов и ускорения процесса установления температурного режима.

5.6.1.4 Значение удельной электрической проводимости водного раствора меда и температуру измерения считывают с экрана кондуктометра. Проводят не менее двух измерений, каждый раз записывая результаты с экрана. Вычисляют среднеарифметическое значение показаний кондуктометра (), вычисление проводят до третьего десятичного знака.

Примечание — Датчик проводимости после испытаний ополаскивают не менее двух раз дистиллированной водой и осушают фильтровальной бумагой.

5.6.1.5 При анализе каждой пробы выполняют два параллельных определения.

Примечание — Для того, чтобы избежать искажения результатов из-за поляризационных эффектов, измерения проводят в течение 5 мин.

5.7 Обработка и представление результатов испытаний

5.7.1 Значение удельной электрической проводимости водного раствора меда при температуре 20 °С , мСм·см, рассчитывают по формулам:

а) если выше 20 °С

; (6)

б) если ниже 20 °С

, (7)

где — удельная электрическая проводимость водного раствора меда при температуре испытания, мСм·см;

— температура испытания, °С;

0,032 — поправочный коэффициент.

5.7.2 За результат испытаний принимают среднеарифметическое значение двух параллельных определений, полученных в условиях повторяемости, если абсолютное расхождение между ними не превышает предел повторяемости по ГОСТ ISO 5725-6. Значение предела повторяемости приведено в таблице 2.


Таблица 2

Диапазон измерений удельной электрической проводимости водного раствора меда , мСм·см	Предел повторяемости при 0,95 , мСм·см	Критический диапазон при трех измерениях (3), мСм·см	Предел воспроизводимости при 0,95 , мСм·см
От 0,10 до 3,00 включ.	0,02	0,03	0,04

При превышении предела повторяемости целесообразно произвести дополнительное определение значения удельной электрической проводимости и получить еще один результат. Если при этом абсолютное расхождение () результатов трех определений не превосходит значения критического диапазона (3), то в качестве окончательного результата принимают среднеарифметическое значение результатов трех определений. Значение критического диапазона (3) приведено в таблице 2.

При невыполнении этого условия проводят повторные испытания.

5.7.3 Абсолютное расхождение между результатами испытаний, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости по ГОСТ ISO 5725-6. При выполнении этого условия приемлемы оба результата испытания и в качестве окончательного результата может быть использовано их среднеарифметическое значение. Значение предела воспроизводимости приведено в таблице 2.

5.7.4 Результат испытаний, округленный до второго десятичного знака, в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:

, мСм·см, при 0,95,

где — среднеарифметическое значение результатов определений по 5.7.2, мСм·см;

— границы абсолютной погрешности результатов определений по 5.8.1, мСм·см.

5.8 Характеристика погрешности испытаний

5.8.1 Границы абсолютной погрешности результатов испытаний, получаемых согласно данному методу, при доверительной вероятности 0,95, .


___________________________________________________________________________________________________
УДК 638.16:006.354 МКС 67.180.10 С52

Ключевые слова: мед, электропроводность, электрическая проводимость, удельная электрическая проводимость раствора, кондуктометр, метрологические характеристики
__________________________________________________________________________________________________



Электронный текст документа
подготовлен АО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2014

Редакция документа с учетом
изменений и дополнений подготовлена
АО «Кодекс»

Использование показателя электропроводности для оценки продуктивности сельскохозяйственных культур Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, № 1(05), 2012 г.

УДК 631.67.03: 631.413.3

Л. А. Воеводина (ФГБНУ «РосНИИПМ»)

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПРОДУКТИВНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

В статье рассмотрены классификации сельскохозяйственных культур по соле-устойчивости и оросительных вод по минерализации, которые выражены в единицах электропроводности. Представлены величины снижения урожайности при повышении электропроводности выше определенного порогового значения, а также возможность использования данного показателя для подбора культур и оценки снижения урожайности, обусловленного засоленностью почвы или повышенной минерализацией оросительной воды.

Ключевые слова: электропроводность, солеустойчивость, оросительная вода, засоленность почв, капельное орошение.

L. A. Voyevodina (FSBSE “RSRILIP”)

USE OF ELECTRICAL CONDUCTIVITY FOR EVALUATING AGRICULTURAL CROPS PRODUCTIVITY

The paper considers the salt tolerance classification of agricultural crops and salinity rating for irrigation waters which were expressed by units of electrical conductivity. The magnitude of yield decrease with increasing of electrical conductivity higher then defined threshold was presented, as well as the opportunity of using this parameter for crop choice and yield decrease assessment caused by soil and irrigation water salinity.

Keywords: electrical conductivity, salt tolerance, irrigation water, soil salinity, drip irrigation.

В связи с дефицитом водных ресурсов все чаще используются водные источники, характеризующиеся повышенной минерализацией воды. Для оперативной оценки пригодности использования данной поливной воды на участках, планируемых под орошение, возможно применение показателя электропроводности воды или почвы.

Повышенная минерализация поливной воды влияет на концентрацию почвенного раствора. При концентрации почвенного раствора выше определенного порога происходит снижение урожайности. Содержание солей может быть выражено через единицы электропроводности, которыми являются дециСименс на метр (дСм/м), милиСименс на сантиметр (мСм/см), миллимо и т.д. (1 дСм/м = 1 миллимо = 1 мСм/см = 0,001 обратного Ома).

Электропроводность растворов обычно определяется кондуктометрами.

В таблице 1 отражены критерии солеустойчивости растений в соответствии с соленостью почвы и воды [1]. В третьем столбце таблицы приведены диапазоны максимальных значений электропроводности водонасыщенной почвы (ЕСт1п), при которых не происходит снижения урожайности. Таблица 1 — Критерии солеустойчивости растений в соответствии

с соленостью почвы и воды

Г руппировка культур по солеустойчивости Г радация засоленности почвы или воды Средняя засоленность в корневой зоне, ЕСт1п, дСм/м

Чувствительные Очень низкая < 0,95

Среднечувствительные Низкая 0,95-1,90

Среднеустойчивые Средняя 1,90-4,50

Устойчивые Высокая 4,50-7,70

Очень устойчивые Очень высокая 7,70-12,20

Растения не выживают Экстремально высокая > 12,2

Солеустойчивость зависит от множества сочетаний факторов, таких как вид растения, особенности почвы и климата и др. В таблице 2 приведены обобщенные зависимости для солеустойчивости основных сельскохозяйственных культур [1-4]. Чтобы корректно воспользоваться этой таблицей, необходимо знать электропроводность водонасыщенной почвы. Порядок проведения анализа по определению электропроводности водонасыщенной почвы широко описан в литературе [5]. Для его проведения не требуется сложной аппаратуры, основным недостатком данного анализа является его трудоемкость.

Получив данные по электропроводности водонасыщенной почвы, сравнивают их со значениями для интересующей культуры, представленными в таблице 2 в столбце 3. Если полученное значение меньше представленного в таблице, то снижение урожайности из-за повышенной концентрации почвенного раствора не ожидается. В противном случае можно оценить возможное снижение урожайности для данной культуры с помощью значений представленных в столбце 4.

3

Таблица 2 — Влияние электропроводности почвы и воды на урожайность сельскохозяйственных культур

Культура Электропроводность водонасыщенной почвы Характеристика культуры по соле-устойчивости Пороговые значения электропроводности оросительной воды для почв различного гранулометрического состава, ЕСШ, дСм/м

Общепринятое название Ботаническое название Пороговое значение, ECmln, дСм/м СУтабл при увеличении засоленности на одну единицу, % EC , max , дСм/м Легкие (песча- ные) Средние (суглини- стые) Тяжелые (глини- стые)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Полевые культуры

Ячмень Hordeum vulgare 8,0 5,0 28 Устойчивая 12,6 7,2 4,2

Хлопок Gossypium hirsutum 7,7 5,2 27 Устойчивая 12,1 6,9 4,0

Сахарная свекла Beta vulgaris 7,0 5,9 24 Устойчивая 11,0 6,3 3,7

Пшеница Triticum aestivum 6,0 7,1 20 Среднеустойчивая 9,4 5,3 3,1

Пшеница безостая Triticum aestivum 8,6 3,0 Устойчивая

Пшеница твердая Triticum turgidum 5,9(5,7) 3,8 Устойчивая 9,6 5,5 3,2

Сорго Sorghum bicolor 4,0(6,8) 16 18 Среднеустойчивая 9,4 5,3 3,1

Кукуруза Zea Mays 1,7 12 10 Среднечувствительная 3,2 1,8 1,1

Лен Linum usitatissimum 1,7 12 10 Среднечувствительная 3,2 1,8 1,1

Бобы кормовые Vigna unguiculata 1,6 12 Среднечувствительная 3,4 2,0 1,1

Овес Avena sativa 5,0 Среднеустойчивая 7,0 4,0 2,3

Просо Panicum miliaceum Среднечувствительная

Арахис Arachis hypogaea 3,2 29 Среднечувствительная 4,4 2,5 1,5

Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, № 1(05), 2012 г.

4

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Рис Oryza sativa 3,0 12 Чувствительная 4,8 2,7 1,6

Рожь Secale cereale 11,4 10,8 Устойчивая

Сафлор красильный Carthamus tinctorius 6,5 Среднеустойчивая 8,2 4,7 2,7

Кунжут Sesamum indicum Чувствительная

Подсолнечник Helianthus annuus 5,5 Среднечувствительная 7,5 4,3 2,5

Тритикале x Triticosecale 6,1 2,5 Устойчивая

Соя Glycine max 5,0 20 Среднеустойчивая 7,0 4,0 2,3

Кормовые культуры и травы

Люцерна Medicago sativa 2,0 7,3 Среднечувствительная 4,3 2,5 1,4

Бермудская трава Cynodon dactylon 6,9 6,4 Устойчивая 10,8 6,1 3,6

Костер киле-ватый Bromus carinatus Среднеустойчивая

Канареечник Phalaris arundinacea 4,2 Среднеустойчивая 5,3 3,0 1,8

Клевер александрийский Trifolium alexandrinum 1,5(2,0) 5,7 Среднечувствительная 3,8 2,2 1,3

Клевер красный Trifolium pratense 1,5 12 Среднечувствительная 2,9 1,7 1,0

Кукуруза на силос Zea mays 1,8 7,4 Среднечувствительная 4,0 2,3 1,3

Овсяница Festuca elatior 3,9 5,3 Среднеустойчивая 7,3 4,2 2,4

Лисохвост Alopecurus pratensis 1,5 9,6 Среднечувствительная 3,2 1,8 1,1

Г рамова трава Bouteloua gracilis Среднечувствительная

Овес кормовой Avena sativa 5,0 Среднеустойчивая 7,0 4,0 2,3

Рапс Brassica napus Среднеустойчивая

Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, № 1(05), 2012 г.

5

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Лядвенец рогатый Lotus corniculatus 5,0 10 Среднеустойчивая 7,6 4,3 2,5

Вика Vicia angustifolia 3,0 11 Среднечувствительная

Житняк сибирский Agropyron sibiricum 3,5 4,0 Среднеустойчивая

Житняк гребенчатый Agropyron elongatum 7,5 6,9 Устойчивая 12,5 7,2 4,2

Плодовые

Финиковая пальма Phoenix dactylifera 4,0 32 Среднеустойчивая 8,7 5,0 2,9

Олива Olea europaea 2,7(4,0) 14 Среднеустойчивая 5,1 2,9 1,7

Г ранатовое дерево Punica granatum 2,7(4,0) 14 Среднеустойчивая 5,1 2,9 1,7

Апельсиновое дерево Citrus sinensis 1,7 16 8 Чувствительная 2,9 1,7 1,0

Г рейпфрут Citrus paradisi 1,8 16 8 Устойчивая 3,0 1,7 1,0

Лимон Citrus limon 1,7(1,0) 8 Чувствительная 1,3 0,7 0,4

Лайм Citrus aurantiifolia Чувствительная

Яблоня, груша Malus sylvestris 1,7(1,0) 21 8 Чувствительная 2,0 1,2 0,7

Г рецкий орех Juglans regia 1,7 6,5 Чувствительная 2,2 1,2 0,7

Персиковое дерево Prunus persica 1,6(3,2) 24 6 Чувствительная 4,7 2,7 1,6

Абрикос Prunus armeniaca 1,5(1,6) 9,6 12 Среднечувствительная 2,5 1,4 0,8

Виноград Vitis sp. 1,5 Чувствительная 3,3 1,9 1,1

Вишня Prunus avium 1,5 19 7 Чувствительная

Миндаль Prunus dulcis 1,5 Чувствительная 2,5 1,4 0,8

Мушмула японская Eriobotrya japonica 1,5 18 7 Чувствительная

Слива Prunus domestica 1,5 Чувствительная 2,5 1,4 0,8

Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, № 1(05), 2012 г.

9

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Смородина Ribes sp. Чувствительная

Ежевика Rubus sp. 1,5 22 6 Чувствительная 2,5 1,4 0,8

Бойзенова ягода Rubus ursinus 1,5 22 6 Чувствительная 2,5 1,4 0,8

Авокадо Persea americana 1,3 Чувствительная 2,3 1,3 0,8

Крыжовник Ribes sp. 1,0 5,5 Чувствительная

Малина Rubus idaeus 1,0 33 4 Чувствительная 1,3 0,7 0,4

Садовая земляника Fragaria sp. 1,0 1,6 0,9 0,5

Овощные

Артишок Helianthus tuberosus — — — Среднеустойчивая

Спаржа Asparagus officinalis 4,1 2,0 Устойчивая 5,2 3,0 1,7

Капуста брокколи Brassica oleracea botrytis 2,8 9,2 13,5 Среднечувствительная 4,9 2,8 1,6

Фасоль Phaseolus vulgaris 1,0 19 6,5 Чувствительная

Брюссельская капуста Brassica oleracea gemmifera — — Среднечувствительная

Капуста белокочанная Brassica oleracea capitata 1,8 9,7 12 Среднечувствительная 3,5 2,0 1,2

Цветная капуста Brassica oleracea botrytis 2,5 — — Среднечувствительная 3,2 1,8 1,1

Сельдерей Apium graveolens 1,8 6,2 Среднечувствительная 4,3 2,5 1,4

Сладкая кукуруза Zea mays 1,7 12 10 Среднечувствительная 2,2 1,2 0,7

Баклажан Solanum melongena esculentum 1,1 6,9 Среднечувствительная 3,2 1,8 1,1

Г орчица Brassica oleracea acephala — — Среднечувствительная

Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, № 1(05), 2012 г.

7

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Кольраби Brassica oleracea gongylodes — — Среднечувствительная

Салат латук Lactuca sativa 1,3 13 9 Среднечувствительная

Дыня Cucumis melo 2,2 — 16 Среднечувствительная 4,6 2,6 1,5

Пастернак Pastinaca sativa — — Чувствительная

Горох Pisum sativum 2,5 — Чувствительная 3,2 1,8 1,1

Перец Capsicum annuum 1,5 14 8,5 Среднечувствительная 2,8 1,6 0,9

Тыква Cucurbita pepo pepo 2,5 — Среднечувствительная 3,2 1,8 1,1

Редис Raphanus sativus 1,2 13 9 Среднечувствительная 1,5 0,9 0,5

Шпинат Spinacia oleracea 2,0 7,6 15 Среднечувствительная

Патиссон Cucurbita pepo melopepo 3,2 16 Среднечувствительная 4,8 2,7 1,6

Цуккини Cucurbita pepo melopepo 4,7 9,4 Среднеустойчивая 7,3 4,2 2,4

Батат Ipomoea batatas 1,5 11 10,5 Среднечувствительная 3,0 1,7 1,0

Столовая свекла Beta vulgaris 4,0 9,0 15 Среднеустойчивая 6,5 3,7 2,1

Морковь Daucus carota 1,0 14,0 8 Чувствительная 2,2 1,2 0,7

Картофель Solanum tuberosum 1,7 12,0 10 Среднечувствительная 3,2 1,8 1,1

Томат Lycopersicon lycopersicum 2,5(2,3) 9,9 12,5 Среднечувствительная 3,5 2,0 1,2

Лук репчатый Allium cepa 1,2 16,0 7,5 Чувствительная 2,3 1,3 0,8

Огурец Cucumis sativus 2,5 13,0 10 Среднечувствительная 4,2 2,4 1,4

Репа Brassica rapa 0,9 9,0 Среднечувствительная 2,5 1,4 0,8

Арбуз Citrullus lanatus — — Среднечувствительная

Примечание: в скобках в столбце 3 указаны значения из [ ], отличающиеся от значений указанных в [2- 4]

Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, № 1(05), 2012 г.

Расчет возможного снижения урожайности можно вести по следующей формуле [2]:

СУфакт = (£Сфжт — ECJ ■ СУта„ где СУфакт — фактическое снижение урожайности, %;

ЕСфакт — электропроводность проверяемой водонасыщенной почвы, дСм/м;

ECmin — пороговое значение электропроводности водонасыщенной почвы (столбец 3 из таблицы 2), дСм/м;

СУтабл — снижение урожайности при повышении электропроводности на 1 дСм/м, %.

Для капельного орошения, когда поливы проводятся достаточно часто, можно принять, что почвенный раствор и оросительная вода идентичны. Для культур R. S. Ayers и D. W. Westcot установили теоретические максимальные значения электропроводности [2], при которых растения не могут расти (столбец 5 в таблице 2). Чтобы определить теоретическое снижение урожайности от использования конкретной поливной воды определяют электропроводность воды, что сделать намного проще, чем определять электропроводность водонасыщенной почвы. Далее сравнивают электропроводность воды с пороговыми значениями электропроводности водонасыщенной почвы (столбец 3 из таблицы 2). В случае если электропроводность воды меньше, то делают вывод о том, что снижения урожайности, обусловленной засоленностью, не ожидается. В противном случае снижение урожайности определяют по формуле [2]:

EC — EC.

СУ А =—————— X 100,

факт EC — EC .

max min

где ECw — электропроводность оросительной воды, дСм/м;

ECmax — максимальное теоретическое значение электропроводности водонасыщенной почвы, при которой урожайность уменьшилась бы до 0 (столбец 5 из таблицы 2), дСм/м.

Оценку пригодности воды для орошения различных культур с учетом гранулометрического состава почвы по ее электропроводности можно осуществить с использованием таблицы 2. В столбцах 7, 8 и 9 указаны пороговые значения электропроводности оросительной воды, применяющейся соответственно на легких, средних и тяжелых почвах. После определения фактического снижения урожайности от использования проверяемой оросительной воды делают заключение о целесообразности выращивания данной культуры или выбирают другую культуру, которая может произрастать в данных условиях без снижения урожайности.

В общем случае для оценки оросительной воды по электропроводности установлены следующие уровни, представленные в таблице 3 [1]. Таблица 3 — Классификация оросительной воды по

электропроводности

Электропроводность воды, дСм/м Классификация оросительной воды по минерализации (уровни содержания растворимых солей)

< 0,65 Низкий

0,65-1,3 Средний

1,3-2,9 Высокий

2,9-5,2 Очень высокий

> 5,2 Экстремально высокий

Таким образом, с помощью показателя электропроводности можно оперативно определить пригодность оросительной воды для орошения запланированной культуры при известном гранулометрическом составе почвы, оценить возможное снижение урожайности культуры или подобрать другую культуру.

Список использованных источников

1 Irrigation water quality — salinity and soil structure stability [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.derm.gld.gov.au/factsheets/pdf/wa-ter/w55.pdf/.

2 National Engineering Handbook. Part 623. Chapter 7. Trickle Irrigation [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://viewer.zoho.com/api/urlvi-ew.do?url=http://www.wsi.nrcs.usda.gov/products/W2Q/downloads/Irrigation/ ChapterSeven.pdf.

3 National Engineering Handbook. Part 623. Chapter 2. Irrigation Water Requirements [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://irrigationtool-box.com/NEH/Part623_Irrigation/H_210_623_02.pdf.

4 Maas, E. V. Testing Crops for Salinity Tolerance [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.ars.usda.gov/SP2UserFiles/Place/5310-2000/pdf_pubs/P1287.pdf.

5 Soil Survey Laboratory Methods Manual [Электронный ресурс]. -Режим доступа: ftp://ftpfc.sc. egov.usda.gov/N SSC/Lab_Methods_Manual/ SSI R42_2004_view.pdf.

Воеводина Лидия Анатольевна — кандидат сельскохозяйственных наук, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Российский научноисследовательский институт проблем мелиорации», старший научный сотрудник. Контактный телефон: 8 (8635) 266500. E-mail: [email protected]

Voyevodina Lidiya Anatolyevna — Candidate of Agricultural Sciences, Federal State Budget Scientific-Research Establishment “Russian Scientific-Research Institute of Land Improvement Problems”, Senior Researcher.

Contact telephone number: 8 (8635) 266500. E-mail: [email protected]

Электропроводность воды что это такое

В отдельных отраслях применяются исключительно жесткие требования к качеству водоподготовки. В частности, в микроэлектронике и фармацевтике одним из важнейших показателей является электропроводность воды. Способность специально подготовленной жидкости проводить ток и величина удельного сопротивления сказывается на эффективности некоторых технологических процессов.

Физическое свойство вода — проводимость регламентируются для таких отраслей требованиями действующих нормативных документов. В статье рассматриваются основные факторы определяющие уровень ее сопротивления, единицы, методы и приборы для измерений. Читателю предлагается обзор наиболее эффективных способов снижения означенных показателей с использованием профессионального оборудования.

Что такое электропроводность воды

Самая распространенная жидкость на Земле обладает способностью проводить постоянный или переменный ток.

Электропроводности воды — это количественная характеристика этого ее свойства, которое определяется наличием заряженных частиц — положительных и отрицательных ионов. К последним относятся химические элементы, входящие в состав следующих органических и неорганических соединений:

• Щелочи.
• Соли щелочноземельных и других металлов, прежде всего хлориды и сульфиды (сульфаты).
• Карбонаты.

Этот показатель тем выше, чем больше в жидкости находится положительно заряженных ионов — катионов и отрицательных — ионов. Т.е. электропроводность напрямую связана с солесодержанием воды. Удельная электропроводность воды находится в обратной зависимости с сопротивлением воды и определяется для объема жидкости, который находится в промежутке между двумя электронами площадью в 1 см2. Последние при этом располагаются на расстоянии в 1 см друг от друга.

Нормы электропроводимости природной воды

В Российской федерации требования к параметрам качества водоподготовки регламентируются государственными стандартами и другими документами. Удельные показатели электрической проводимости воды различного назначения устанавливаются следующими нормативно-правовыми актами в зависимости от степени чистоты:

1. ГОСТ 52501-2005. Для проведения лабораторных анализов — не более 0,1 и 1,0 мкСм/см для первой и второй степени соответственно.
2. ГОСТ 6709-97. Для дистиллированной воды — менее 5*10-4 См/см.
3. ФС 2.2.20020.15. Вода очищенная фармацевтического назначения — не выше 4,3 мкСм/см.
4. ФС 2.2.0019.15. Вода для приготовления лекарственных растворов и проведения инъекций.

Жесткие технологические нормы электропроводности для воды установлены на предприятиях, выпускающих компоненты для микроэлектроники. Качество жидкости используемых в производственных процессах контролируется специализированными лабораториями и использованием сложных приборов по утвержденным методикам.

Показатели электропроводности: основные факторы

В природных водоемах содержится множество растворимых примесей неорганического происхождения. Они и определяют основные физические свойства вода, и в том числе электропроводность. Величина последней находится в прямой зависимости от ряда факторов:

1. Концентрации заряженных частиц.
2. Состава и природы ионов.
3. Температуры жидкости.

Наибольшее влияние на электропроводность воды оказывают соли жесткости, точнее катионы натрия (Na⁺), калия (K⁺) и кальция (Ca²⁺), также анионы хлора (Cl^—) и кислотных групп (SO₄^2- и HCO₃^—). Наличие в жидкости ионов двух- и трехвалентного железа (Fe²⁺, Fe³⁺), а также марганца (Mn²⁺) и алюминия (Al³⁺) в незначительных концентрациях практически не сказывается на удельном сопротивлении.

При повышении температуры электропроводность воды существенной возрастает по причине роста скорости ионов, снижения их сольватированности и уменьшения показателей вязкости. При этом рост проводимости, связанный с увеличением концентрации катионов и анионов, наблюдается только до определенного предела. Достигнув максимума, она начинается уменьшаться, что обусловлено усилением взаимодействия заряженных частиц между собой и снижением степени диссоциации.

Определение показателей электропроводности воды

Уровень сопротивления жидкости электрическому току измеряется при помощи специальных приборов. Для количественного определения уровня электропроводности воды используются единицы измерения, установленные международной системой СИ. Применение унифицированных методов и стандартов в этой сфере упрощает лабораторные исследования и понимание получаемых результатов.

Единицы измерения

В нашей стране для измерения проводимости воды используются специальная единица — См/м (Сименс на метр). Она соотносится с удельным сопротивлением как 1 См/м= 1/1 Ом/м. При этом описываемый показатель для природной воды составляет:

• Для пресных рек: от 50 до 1500*10^-6См/м.
• Для дистиллированной воды: от 0,5 до 5*10^-6См/м.
• Для ультрачистой деионизированной: от 0,1 до 0,2*10^-6См/м.

Для удобства в качестве единицы электропроводности воды используют производную, которая составляет одну десятитысячную от основной и записывается как мкСм/см.

Удельное сопротивление жидкости определяется в значительной мере уровнем минерализации. В США для измерения проводимости воды вместо мкСм/см используют величину TDS, указывающую на содержание растворимых солей. Этот показатель рассчитывается в частях на миллион и записывается как ppm. Для перевода этой единицы в международную используется корректирующий коэффициент.

Методы измерений и используемые приборы

В нашей стране удельная проводимость и водородный показатель жидкости определяются электрометрическим способом. Для того чтобы точно рассчитать электропроводность воды специалисты пользуются методикой, установленной РД 52.24.495-2005. Действие этого документа распространятся на поверхностные источники водоснабжения и стоки.

Для измерения электропроводности воды применяется откалиброванный кондуктометр с электродами из нержавеющей стали. Для калибровки прибора используется стандартный раствор с показателем не менее 1500 мкСм/см, при этом отклонение от номинала не должно превышать 2%.

В ходе измерений удельной электропроводности воды фиксируется ее температура, а искомая величина определяется при помощи специальных таблиц. В случае если используются приборы с температурной компенсацией, то на экране сразу же появляется истинное значение, что существенно упрощает процесс.

Снижение электропроводимости воды: профессиональные методы

Современные системы водоподготовки обеспечивают требуемые показатели качества. Для того чтобы уменьшить электропроводность воды в таких установках используются следующие методы очистки:

• обратный осмос;
• электродеионизация;
• ионный обмен.

Перечисленные технологии различаются по уровню эффективности и технико-экономическим параметрам. Выбор того или иного метода осуществляется с учетом показателей проводимости воды, необходимых заказчику. Рассмотрим подробнее возможности и особенности каждого из представленных способов.

Обратный осмос

Суть метода состоит в использовании полупроницаемых мембран для получения пермеата высокой очистки. В процессе обратного осмоса проводимость воды существенно уменьшается по причине ее глубокой деминерализации. Современные промышленные установки обратного осмоса отделяют до 99,9% всех примесей, в том числе и солей жесткости. Такие системы отличаются производительностью до 1000 л/ч.

Показатели электропроводности осмотической воды в зависимости от модели используемой установки колеблется в пределах от 0,1 до 5 мкСм/см. Пермеат без дополнительной обработки относиться к первой степени очистки, и может использоваться в медицине, фармацевтике и других высокотехнологичных отраслях промышленного производства. Обратноосмотические установки в настоящее время являются основными источниками очищенной воды.

Электродеионизация

В настоящее время разрабатываются и внедряются технологии глубокой очистки жидкостей от солей. Необходимые физические свойства воды, в том числе электропроводность на уровне 0,055 мкСм/см, обеспечивает метод электродеионизации. Водоподготовка с его использованием проводится в три этапа:

1. Электродиализ. Удаление катионов и анионов из воды осуществляется при помощи конселективных мембран, которые располагаются перед электродами. К ним прикладывается постоянное напряжение, обеспечивающее движение заряженных частиц.
2. Ионный обмен. Для ускорения процесса в камеру закладывается состав из специальных высокомолекулярных смол, состоящих из катионитов и анионитов. Полимеры имеют пористую структуру и поглощают заряженные частицы и замещают их.
3. Регенерация. Под действием постоянного тока происходит диссоциация молекул воды, и образующиеся при этом ионы обеспечивает восстановление обменных свойств заполнителя.

Очищенная и деионизированная вода обладает крайне низкой проводимостью, что позволяет ее использовать в качестве растворителей для лекарственных препаратов. Промышленные установки электродеионизации имеют высокую производительность и могут использоваться на предприятиях теплоэнергетики.

Ионный обмен

Данная технология обеспечивает эффективное удаление заряженных частиц из жидкости при сравнительно небольших затратах. Значительное снижение ионной проводимости воды достигается за счет использования специальных веществ: ионитов или катионитов. Они выпускаются в виде заполнителей для ионообменных систем — фильтров смешанного действия.

Иониты производятся на основе сетчатых полимеров, которые имеют микропористую или сетчатую структуру. Материал имеет ковалентную связь с ионогенными группами, которые в процессе диссоциации образуют пару из свободного и фиксированного иона с противоположным зарядом. Последний закреплен на полимере.

В результате ионообменного процесса заметно снижается электропроводность воды и уровень ее минерализации. Заряженные частицы из жидкости диффундируют вначале к поверхности, а затем и внутрь сорбента. Со временем способность засыпки поглощать ионы из жидкости снижается и для ее восстановления проводится регенерация с использованием рабочих растворов.

Удельная электрическая проводимость в воде

Компания Diasel Engineering предлагает эффективные технические решения по уменьшению удельной электрической проводимости воды. Предприятие осуществляет поставки оборудования систем обратного осмоса, электродеионизации и ионного обмена. Наши специалисты выполняют монтаж установок водоподготовки, необходимые пусконаладочные работы и обеспечивают их техническое обслуживание.

Снижение электропроводности воды до требуемых показателей — задача исключительно сложная и для ее решения необходимо привлечение профессионалов. ООО «НПК «Диасел» приглашает к сотрудничеству предприятия, нуждающиеся в установках глубокой очистки. Комплексное решение проблем водоподготовки — наша основная специализация.

Удельное сопротивление металлов. Таблица | joyta.ru

Удельное сопротивление металлов является мерой их свойства противодействовать прохождению электрического тока. Эта величина выражается в Ом-метр (Ом⋅м). Символ, обозначающий удельное сопротивление, является греческая буква ρ (ро). Высокое удельное сопротивление означает, что материал плохо проводит электрический заряд.

Удельное сопротивление

Удельное электрическое сопротивление определяется как отношение между напряженностью электрического поля внутри металла к плотности тока в нем:

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

где:
ρ — удельное сопротивление металла (Ом⋅м),
Е — напряженность электрического поля (В/м),
J — величина плотности электрического тока в металле (А/м2)

Если напряженность электрического поля (Е) в металле очень большая, а плотность тока (J) очень маленькая, это означает, что металл имеет высокое удельное сопротивление.

Обратной величиной удельного сопротивления является удельная электропроводность, указывающая, насколько хорошо материал проводит электрический ток:

 

где:

σ — проводимость материала, выраженная в сименс на метр (См/м).

Электрическое сопротивление

Электрическое сопротивление, одно из составляющих закона Ома, выражается в омах (Ом). Следует заметить, что электрическое сопротивление и удельное сопротивление — это не одно и то же. Удельное сопротивление является свойством материала, в то время как электрическое сопротивление — это свойство объекта.

Электрическое сопротивление резистора определяется сочетанием формы и удельным сопротивлением материала, из которого он сделан.

Например, проволочный резистор, изготовленный из длинной и тонкой проволоки имеет большее сопротивление, нежели резистор, сделанный из короткой и толстой проволоки того же металла.

В тоже время проволочный резистор, изготовленный из материала с высоким удельным сопротивлением, обладает большим электрическим сопротивлением, чем резистор, сделанный из материала с низким удельным сопротивлением. И все это не смотря на то, что оба резистора сделаны из проволоки одинаковой длины и диаметра.

В качестве наглядности можно провести аналогию с гидравлической системой, где вода прокачивается через трубы.

• Чем длиннее и тоньше труба, тем больше будет оказано сопротивление воде.
• Труба, заполненная песком, будет больше оказывать сопротивление воде, нежели труба без песка

Сопротивление провода

Величина сопротивления провода зависит от трех параметров: удельного сопротивления металла, длины и диаметра самого провода. Формула для расчета сопротивления провода:

где:
R — сопротивление провода (Ом)
ρ — удельное сопротивление металла (Ом.m)
L — длина провода (м)
А — площадь поперечного сечения провода (м2)

В качестве примера рассмотрим проволочный резистор из нихрома с удельным сопротивлением 1.10×10-6 Ом.м.  Проволока имеет длину 1500 мм и диаметр 0,5 мм. На основе этих трех параметров рассчитаем сопротивление провода из нихрома:

R=1,1*10^-6*(1,5/0,000000196) = 8,4 Ом

Нихром и константан часто используют в качестве материала для сопротивлений. Ниже в таблице вы можете посмотреть удельное сопротивление некоторых наиболее часто используемых металлов.

Поверхностное сопротивление

Величина поверхностного сопротивления рассчитывается таким же образом, как и сопротивление провода. В данном случае площадь сечения можно представить в виде произведения w и t:

Для некоторых материалов, таких как тонкие пленки, соотношение между удельным сопротивлением и толщиной пленки называется поверхностное сопротивление слоя RS:

где RS измеряется в омах. При данном расчете толщина пленки должна быть постоянной.

Часто производители резисторов для увеличения сопротивления вырезают в пленке дорожки, чтобы увеличить путь для электрического тока.

Свойства резистивных материалов

Удельное сопротивление металла зависит от температуры. Их значения приводится, как правило, для комнатной температуры (20°С). Изменение удельного сопротивления в результате изменения температуры характеризуется температурным коэффициентом.

Например, в термисторах (терморезисторах) это свойство используется для измерения температуры. С другой стороны, в точной электронике, это довольно нежелательный эффект.
Металлопленочные резисторы имеют отличные свойства температурной стабильности. Это достигается не только за счет низкого удельного сопротивления материала, но и за счет механической конструкции самого резистора.

Много различных материалов и сплавов используются в производстве резисторов. Нихром (сплав никеля и хрома), из-за его высокого удельного сопротивления и устойчивости к окислению при высоких температурах, часто используют в качестве материала для изготовления проволочных резисторов. Недостатком его является то, что его невозможно паять. Константан, еще один популярный материал, легко паяется и имеет более низкий температурный коэффициент.

Таблица удельного электрического сопротивления и проводимости

В этой таблице представлены удельное электрическое сопротивление и электропроводность некоторых материалов.

Удельное электрическое сопротивление, обозначаемое греческой буквой ρ (ро), является мерой того, насколько сильно материал противостоит прохождению электрического тока. Чем ниже удельное сопротивление, тем легче материал пропускает электрический заряд.

Электропроводность — это величина, обратная удельному сопротивлению.Электропроводность — это мера того, насколько хорошо материал проводит электрический ток. Электропроводность может быть представлена ​​греческой буквой σ (сигма), κ (каппа) или γ (гамма).

Таблица удельного сопротивления и проводимости при 20 ° C

Материал	ρ (Ом • м) при 20 ° C Удельное сопротивление	σ (См / м) при 20 ° C Электропроводность
Серебро	1.59 × 10 −8	6,30 × 10 7
Медь	1,68 × 10 −8	5,96 × 10 7
Медь отожженная	1,72 × 10 −8	5,80 × 10 7
Золото	2,44 × 10 −8	4,10 × 10 7
Алюминий	2,82 × 10 −8	3,5 × 10 7
Кальций	3.36 × 10 −8	2,98 × 10 7
Вольфрам	5,60 × 10 −8	1,79 × 10 7
цинк	5,90 × 10 −8	1,69 × 10 7
Никель	6,99 × 10 −8	1,43 × 10 7
Литий	9,28 × 10 −8	1,08 × 10 7
Утюг	1.0 × 10 −7	1,00 × 10 7
Платина	1,06 × 10 −7	9,43 × 10 6
Олово	1,09 × 10 −7	9,17 × 10 6
Углеродистая сталь	(10 10 )	1,43 × 10 −7
Свинец	2,2 × 10 −7	4,55 × 10 6
Титан	4.20 × 10 −7	2,38 × 10 6
Электротехническая сталь с ориентированной зернистостью	4,60 × 10 −7	2,17 × 10 6
Манганин	4,82 × 10 −7	2,07 × 10 6
Константан	4,9 × 10 −7	2,04 × 10 6
Нержавеющая сталь	6,9 × 10 −7	1.45 × 10 6
Меркурий	9,8 × 10 −7	1,02 × 10 6
нихром	1,10 × 10 −6	9,09 × 10 5
GaAs	5 × 10 −7 до 10 × 10 −3	5 × 10 −8 до 10 3
Углерод (аморфный)	5 × 10 −4 до 8 × 10 −4	1.От 25 до 2 × 10 3
Углерод (графит)	2,5 × 10 −6 до 5,0 × 10 −6 // базисная плоскость 3,0 × 10 −3 ⊥ базальная плоскость	от 2 до 3 × 10 5 // базисная плоскость 3,3 × 10 2 ⊥ базальная плоскость
Карбон (алмаз)	1 × 10 12	~ 10 −13
Германий	4,6 × 10 -1	2.17
Морская вода	2 × 10 -1	4,8
Питьевая вода	2 × 10 1 до 2 × 10 3	5 × 10 −4 до 5 × 10 -2
Кремний	6,40 × 10 2	1,56 × 10 −3
Дерево (влажное)	1 × 10 3 до 4	10 −4 до 10 -3
Деионизированная вода	1.8 × 10 5	5,5 × 10 −6
Стекло	10 × 10 10 до 10 × 10 14	10 −11 до 10 −15
Твердая резина	1 × 10 13	10 −14
Древесина (сушка в духовке)	1 × 10 14 до 16	10 −16 до 10 -14
сера	1 × 10 15	10 −16
Воздух	1.3 × 10 16 до 3,3 × 10 16	3 × 10 −15 до 8 × 10 −15
Парафиновый воск	1 × 10 17	10 −18
Плавленый кварц	7,5 × 10 17	1,3 × 10 −18
ПЭТ	10 × 10 20	10 −21
тефлон	10 × 10 22 до 10 × 10 24	10 −25 до 10 −23

Факторы, влияющие на электропроводность

На проводимость или удельное сопротивление материала влияют три основных фактора:

1. Площадь поперечного сечения: Если поперечное сечение материала велико, через него может проходить больший ток.Точно так же тонкое поперечное сечение ограничивает ток.
2. Длина проводника: Короткий проводник позволяет току течь с большей скоростью, чем длинный провод. Это немного похоже на попытку переместить множество людей через коридор.
3. Температура: Повышение температуры заставляет частицы вибрировать или больше двигаться. Увеличение этого движения (повышение температуры) снижает проводимость, потому что молекулы с большей вероятностью будут мешать прохождению тока.При экстремально низких температурах некоторые материалы становятся сверхпроводниками.

Ресурсы и дополнительная информация

Таблица удельного электрического сопротивления и проводимости

Резистор имеет высокое электрическое сопротивление, а проводник — высокую проводимость. (Николас Томас)

Это таблица удельного электрического сопротивления и электропроводности нескольких материалов. Включены металлы, элементы, вода и изоляторы.

Удельное электрическое сопротивление, обозначаемое греческой буквой ρ (ро), является мерой того, насколько сильно материал препятствует прохождению электрического тока.Чем ниже удельное сопротивление, тем легче материал пропускает электрический заряд. Чем выше удельное сопротивление, тем труднее течь току. Материалы с высоким удельным сопротивлением представляют собой электрические резисторы.

Электропроводность — величина, обратная удельному сопротивлению. Электропроводность — это мера того, насколько хорошо материал проводит электрический ток. Материалы с высокой электропроводностью являются электрическими проводниками. Электропроводность может быть представлена ​​греческой буквой σ (сигма), κ (каппа) или γ (гамма).

Таблица удельного сопротивления и проводимости при 20 ° C

Материал	ρ (Ом • м) при 20 ° C Удельное сопротивление	σ (См / м) при 20 ° C Электропроводность
Серебро	1,59 × 10 −8	6,30 × 10 7
Медь	1,68 × 10 −8	5,96 × 10 7
Медь отожженная	1.72 × 10 −8	5,80 × 10 7
Золото	2,44 × 10 −8	4,10 × 10 7
Алюминий	2,82 × 10 −8	3,5 × 10 7
Кальций	3,36 × 10 −8	2,98 × 10 7
Вольфрам	5,60 × 10 −8	1,79 × 10 7
Цинк	5.90 × 10 −8	1,69 × 10 7
Никель	6,99 × 10 −8	1,43 × 10 7
Литий	9,28 × 10 −8	1,08 × 10 7
Железо	1,0 × 10 −7	1,00 × 10 7
Платина	1,06 × 10 −7	9,43 × 10 6
Олово	1.09 × 10 −7	9,17 × 10 6
Углеродистая сталь	(10 10 )	1,43 × 10 −7
Свинец	2,2 × 10 — 7	4,55 × 10 6
Титан	4,20 × 10 −7	2,38 × 10 6
Текстурированная электротехническая сталь	4,60 × 10 −7	2,17 × 10 6
Манганин	4.82 × 10 −7	2,07 × 10 6
Константан	4,9 × 10 −7	2,04 × 10 6
Нержавеющая сталь	6,9 × 10 — 7	1,45 × 10 6
Меркурий	9,8 × 10 −7	1,02 × 10 6
Нихром	1,10 × 10 −6	9,09 × 10 5
GaAs	5 × 10 −7 до 10 × 10 −3	5 × 10 −8 до 10 3
Углерод (аморфный)	5 × 10 −4 до 8 × 10 −4	1.От 25 до 2 × 10 3
Углерод (графит)	2,5 × 10 −6 до 5,0 × 10 −6 // базисная плоскость 3,0 × 10 −3 ⊥базальная плоскость	От 2 до 3 × 10 5 // базисная плоскость 3,3 × 10 2 ⊥базальная плоскость
Углерод (алмаз)	1 × 10 12	~ 10 −13
Германий	4,6 × 10 −1	2,17
Морская вода	2 × 10 −1	4.8
Питьевая вода	2 × 10 1 до 2 × 10 3	5 × 10 −4 до 5 × 10 −2
Кремний	6,40 × 10 2	1,56 × 10 −3
Дерево (влажное)	1 × 10 3 до 4	10 −4 до 10 -3
Деионизированная вода	1,8 × 10 5	5,5 × 10 −6
Стекло	10 × 10 10 до 10 × 10 14	10 −11 до 10 −15
Твердая резина	1 × 10 13	10 −14
Древесина (сушка в печи)	1 × 10 14 до 16	10 −16 до 10 -14
Сера	1 × 10 15	10 −16 9 0040
Воздух	1.3 × 10 16 до 3,3 × 10 16	3 × 10 −15 до 8 × 10 −15
Парафиновый воск	1 × 10 17	10 −18
Плавленый кварц	7,5 × 10 17	1,3 × 10 −18
ПЭТ	10 × 10 20	10 −21
Тефлон	10 × 10 22 до 10 × 10 24	10 −25 до 10 −23

Факторы, влияющие на электрическую проводимость

Есть три основных фактора, которые влияют на проводимость или удельное сопротивление материала:

1. Площадь поперечного сечения: Если поперечное сечение материала велико, он может позволить большему току проходить через него.Точно так же тонкое поперечное сечение ограничивает ток. Например, толстая проволока имеет большее поперечное сечение, чем тонкая проволока.
2. Длина проводника: Короткий проводник позволяет току течь с большей скоростью, чем длинный провод. Это похоже на попытку провести через коридор множество людей по сравнению с дверью.
3. Температура: Повышение температуры заставляет частицы вибрировать или больше двигаться. Увеличение этого движения (повышение температуры) снижает проводимость, потому что молекулы с большей вероятностью будут мешать прохождению тока.При экстремально низких температурах некоторые материалы становятся сверхпроводниками.

Список литературы

• Гленн Элерт (ред.). «Удельное сопротивление стали». Сборник фактов по физике.
• Данные о свойствах материалов MatWeb.
• Оринг, Милтон (1995). Engineering Materials scienc e, Volume 1 (3-е изд.). п. 561.
• Pawar, S.D .; Муругавел, П .; Лал, Д. М. (2009). «Влияние относительной влажности и давления на уровне моря на электропроводность воздуха над Индийским океаном». Журнал геофизических исследований 114: D02205.

Связанные сообщения

Электропроводность, теплопроводность, плотность, температура плавления

Таблица свойств токопроводящих материалов, металлов и нержавеющих сталей:

Электропроводность и удельное сопротивление, теплопроводность, величина теплового расширения, плотность и температура плавления.

	Электропроводность (10.E6 Сименс / м)	Удельное электрическое сопротивление (10.E-8 Ом · м)	Теплопроводность (Вт / м · К)	Коэффициент теплового расширения 10E-6 (K-1) от 0 до 100 ° C	Плотность (г / см3)	Температура плавления или ухудшения (° C)
Серебро	62,1	1,6	420	19,1	10,5	961
Медь	58,7	1,7	386	17	8,9	1083
Золото	44,2	2,3	317	14,1	19,4	1064
Алюминий	36,9	2,7	237	23,5	2,7	660
Молибден	18,7	5,34	138	4,8	10,2	2623
цинк	16,6	6,0	116	31	7,1	419
Литий	10,8	9,3	84,7	56	0,54	181
Латунь	15,9	6,3	150	20	8,5	900
Никель	14,3	7,0	91	13,3	8,8	1455
Сталь	10,1	9,9	80	12,1	7,9	1528
Палладий	9,5	10,5	72	11	12	1555
Платин	9,3	10,8	107	9	21,4	1772
Вольфрам	8,9	11,2	174	4,5	19,3	3422
Олово	8,7	11,5	67	23,5	7,3	232
Бронза 67Cu33Sn	7,4	13,5	85	17	8,8	1040
Карбоновая сталь	5,9	16,9	54	12	7,7	1400
Карбон	5,9	16,9	129	0,2	1,8	2500
Свинец	4,7	21,3	35	29	11,3	327
Титан	2,4	41,7	21	8,9	4,5	1668
Нержавеющая сталь 316L EN1.4404	1,32	76,0	15	16,5	7,9	1535
Нержавеющая сталь 304 EN1.4301	1,37	73,0	16,3	16,5	7,9	1450
Нержавеющая сталь 310 EN1.4841	1,28	78	14,2	17	7,75	2650
Меркурий	1,1	90,9	8	61	13,5	-39
FeCrAl	0,74	134	16	11,1	7,2	+ -1440

Теплопроводность — выбранные материалы и газы

Теплопроводность — это свойство материала, которое описывает способность проводить тепло.Теплопроводность может быть определена как

«количество тепла, передаваемого через единицу толщины материала — в направлении, нормальном к поверхности единицы площади — из-за единичного температурного градиента в условиях устойчивого состояния»

Теплопроводность единицами являются [Вт / (м · К)] в системе СИ и [БТЕ / (час фут ° F)] в британской системе мер.

См. Также изменения теплопроводности в зависимости от температуры и давления , для: воздуха, аммиака, двуокиси углерода и воды

Теплопроводность для обычных материалов и продуктов:

(257 ^o F) 916 (газ) 9167 Хром Никель Сталь 16,3 Утеплитель 916 916 Эбонит 9 .58 916 Пена уран021 0,606

Теплопроводность — k — Вт / (м · К)
Материал / вещество	Температура
	25 o C (77 o F)	125 o C	225 o C (437 o F)
	Ацетали	0.23
Ацетон	0,16
Ацетилен (газ)	0,018
Акрил	0,2
Воздух, атмосфера16 0,02	0,0333	0,0398
Воздух, высота 10000 м	0,020
Агат	10,9
Спирт	0.17
Глинозем	36	26
Алюминий
Алюминий Латунь	121
Оксид алюминия	30		Аммиак	(газ)	0,0249	0,0369	0,0528
Сурьма	18,5
Яблоко (85.6% влаги)	0,39
Аргон (газ)	0,016
Асбестоцементная плита 1)	0,744
Асбестоцементные листы 1)	0,166
Асбестоцемент 1)	2,07
Асбест в рыхлой упаковке 1)	0.15
Асбестовая плита 1)	0,14
Асфальт	0,75
Бальсовое дерево	0,048
Bitu
Слои битума / войлока	0,5
Говядина постная (влажность 78,9%)	0.43 — 0,48
Бензол	0,16
Бериллий
Висмут	8,1
Битум	0,17
0,02
Шкала котла	1,2 — 3,5
Бор	25
Латунь
Бризовый блок	0.10 — 0,20
Кирпич плотный	1,31
Кирпич огневой	0,47
Кирпич изоляционный	0,15
Кирпичная кладка обыкновенная )	0,6 -1,0
Кирпичная кладка плотная	1,6
Бром (газ)	0,004
Бронза
Коричневая железная руда 0.58
Масло (содержание влаги 15%)	0,20
Кадмий
Силикат кальция	0,05
Углерод
Двуокись углерода (газ)	0,0146
Окись углерода	0,0232
Чугун
Целлюлоза, хлопок, древесная масса и регенерированная	0.23
Ацетат целлюлозы, формованный, лист	0,17 — 0,33
Нитрат целлюлозы, целлулоид	0,12 — 0,21
Цемент, Портленд
Цемент, строительный раствор	1,73
Керамические материалы
Мел	0.09
Древесный уголь	0,084
Хлорированный полиэфир	0,13
Хлор (газ)	0,0081
Хром
Оксид хрома	0,42
Глина, от сухой до влажной	0.15 — 1,8
Глина насыщенная	0,6 — 2,5
Уголь	0,2
Кобальт
Треска (влажность 83% содержание)	0,54
Кокс	0,184
Бетон, легкий	0,1 — 0,3
Бетон, средний	0.4 — 0,7
Бетон, плотный	1,0 — 1,8
Бетон, камень	1,7
Константан	23,3
Медь
Кориан (керамический наполнитель)	1,06
Пробковая плита	0,043
Пробка, повторно гранулированная	0.044
Пробка	0,07
Хлопок	0,04
Вата	0,029
Углеродистая сталь
0,029
Мельхиор 30%	30
Алмаз	1000
Диатомовая земля (Sil-o-cel)	0.06
Диатомит	0,12
Дуралий
Земля, сухая	1,5
Эбонит	0,17		0,17		11,6
Моторное масло	0,15
Этан (газ)	0.018
Эфир	0,14
Этилен (газ)	0,017
Эпоксидный	0,35
Этиленгликоль
Перья	0,034
Войлок	0,04
Стекловолокно	0.04
Волокнистая изоляционная плита	0,048
Фиброволокнистая плита	0,2
Огнеупорный кирпич 500 o C	1,4
Фтор (газ)	0,0254
Пеностекло	0,045
Дихлордифторметан R-12 (газ)	0.007
Дихлордифторметан R-12 (жидкость)	0,09
Бензин	0,15
Стекло	1,05
Стекло, Жемчуг		0,18
Стекло, жемчуг, насыщенный	0,76
Стекло, окно	0.96
Стекловата Изоляция	0,04
Глицерин	0,28
Золото
Гранит	1,7 — 4,0
Графит	168
Гравий	0,7
Земля или почва, очень влажная зона	1.4
Земля или почва, влажная зона	1,0
Земля или почва, сухая зона	0,5
Земля или почва, очень засушливая зона	0,33
Гипсокартон	0,17
Волос	0,05
ДВП высокой плотности	0.15
Лиственные породы (дуб, клен …)	0,16
Hastelloy C	12
Гелий (газ)	0,142
Мед ( 12,6% влажности)	0,5
Соляная кислота (газ)	0,013
Водород (газ)	0,168
Сероводород (газ)	0.013
Лед (0 o C, 32 o F)	2,18
Инконель	15
Чугун	47-58
Изоляционные материалы	0,035 — 0,16
Йод	0,44
Иридий	147
Железо	01673
Капок изоляция	0,034
Керосин	0,15
Криптон (газ)	0,0088
Свинец				, сухой	0,14
Известняк	1,26 — 1,33
Литий
Магнезиальная изоляция (85%)	0.07
Магнезит	4,15
Магний
Магниевый сплав	70-145
Мрамор	2,01673 — 2,9416
Ртуть, жидкость
Метан (газ)	0,030
Метанол	0.21
Слюда	0,71
Молоко	0,53
Изоляционные материалы из минеральной ваты, шерстяные одеяла ..	0,04
	Молибден
Монель
Неон (газ)	0,046
Неопрен	0.05
Никель
Оксид азота (газ)	0,0238
Азот (газ)	0,024
Закись азота 16 (газ)
Нейлон 6, Нейлон 6/6	0,25
Масло, машинное смазывание SAE 50	0,15
Оливковое масло	0.17
Кислород (газ)	0,024
Палладий	70,9
Бумага	0,05
Парафиновый воск	934	916 934	Торф	0,08
Перлит, атмосферное давление	0,031
Перлит, вакуум	0.00137
Фенольные литые смолы	0,15
Фенолформальдегидные формовочные смеси	0,13 — 0,25
Фосфорбронза	110		159
Пек	0,13
Карьерный уголь	0.24
Штукатурка светлая	0,2
Штукатурка металлическая	0,47
Штукатурка песочная	0,71
Гипс деревянная рейка
Пластилин	0,65 — 0,8
Пластмассы вспененные (изоляционные материалы)	0.03
Платина
Плутоний
Фанера	0,13
Поликарбонат	0,19	99915			916
Полиэтилен низкой плотности, PEL	0,33
Полиэтилен высокой плотности, PEH	0.42 — 0,51
Полиизопреновый каучук	0,13
Полиизопреновый каучук	0,16
Полиметилметакрилат	0,17 — 0,25		Полипропилен			0,1 — 0,22
Полистирол вспененный	0,03
Полистирол	0.043
Пенополиуритан	0,03
Фарфор	1,5
Калий	1
Картофель, сырая мякоть	0,5	Пропан (газ)	0,015
Политетрафторэтилен (ПТФЭ)	0,25
Поливинилхлорид, ПВХ	0.19
Стекло пирекс	1,005
Кварц минеральный	3
Радон (газ)	0,0033
Красный металл				Красный металл		900	Рений
Родий
Порода, твердая	2-7
Порода вулканическая (туф)	0.5 — 2,5
Изоляция из каменной ваты	0,045
Канифоль	0,32
Резина, ячеистая	0,045
Каучук натуральный	0,13
Рубидий
Лосось (влажность 73%)	0,50
Песок сухой	0.15 — 0,25
Песок влажный	0,25 — 2
Песок насыщенный	2 — 4
Песчаник	1,7
Опилки	0,08
Селен
Овечья шерсть	0,039
Аэрогель кремнезема	0.02
Кремниевая литая смола	0,15 — 0,32
Карбид кремния	120
Кремниевое масло	0,1
Серебро
Серебро
Шлаковая вата	0,042
Сланец	2,01
Снег (температура <0 o C)	0.05 — 0,25
Натрий
Хвойные породы (пихта, сосна ..)	0,12
Почва, глина	1,1
Почва, с органическими вещество	0,15 — 2
Грунт, насыщенный	0,6 — 4
Припой 50-50	50
Сажа	0.07
Пар, насыщенный	0,0184
Пар, низкое давление	0,0188
Стеатит	2
Сталь углеродистая
Сталь, нержавеющая
Изоляция из соломенных плит, сжатая	0,09
Пенополистирол	0.033
Двуокись серы (газ)	0,0086
Сера кристаллическая	0,2
Сахар	0,087 — 0,22
9
Смола	0,19
Теллур	4,9
Торий
Древесина, ольха	0.17
Древесина, ясень	0,16
Древесина, береза ​​	0,14
Лес, лиственница	0,12
Древесина16, клен
Древесина дубовая	0,17
Древесина осина	0,14
Древесина осина	0.19
Древесина, бук красный	0,14
Древесина, сосна красная	0,15
Древесина, сосна белая	0,15
Древесина ореха	0,15
Олово
Титан
Вольфрам
Уран				ретан
Вакуум	0
Гранулы вермикулита	0,065
Виниловый эфир	0,25	16
Вода, пар (пар)		0,0267	0,0359
Пшеничная мука	0.45
Белый металл	35-70
Древесина поперек волокон, сосна белая	0,12
Древесина поперек волокон, бальза	0,055
Древесина поперек волокон, сосна желтая, древесина	0,147
Дерево, дуб	0,17
Шерсть, войлок	0.07
Древесная вата, плита	0,1 — 0,15
Ксенон (газ)	0,0051
Цинк

02 ^{1) is плохо для здоровья человека, когда крошечные абразивные волокна попадают в легкие, где они могут повредить легочную ткань. Это, по-видимому, усугубляется курением сигарет, в результате чего возникают мезотелиома и рак легких.}

Пример — кондуктивная теплопередача через алюминиевый бак по сравнению с баком из нержавеющей стали

Кондуктивная теплопередача через стенку ванны может быть рассчитана как

q = (k / s) A dT (1)

или альтернативно

q / A = (к / с) dT

где

q = теплопередача (Вт, БТЕ / ч)

A = площадь поверхности (м ² , фут ² )

q / A = теплопередача на единицу площади (Вт / м ² , БТЕ / (ч фут ² ))

k = теплопроводность ( Вт / мК, БТЕ / (час фут ° F) )

dT = t ₁ — t ₂ = разница температур ( ^o C, ^o F)

с = толщина стены (м, фут)
9000 3

Калькулятор теплопроводности

k = теплопроводность (Вт / мК, БТЕ / (час фут ° F) )

s = толщина стенки (м, фут)

A = площадь поверхности (м ² , фут ² )

dT = t ₁ — t ₂ = разница температур ( ^o C, ^o F)

Примечание! — общая теплопередача через поверхность определяется « общим коэффициентом теплопередачи », который в дополнение к кондуктивной теплопередаче зависит от

Кондуктивная теплопередача через алюминиевую стенку горшка толщиной 2 мм — разность температур 80

^o C

Теплопроводность алюминия 215 Вт / (м · К) (из таблицы выше).Кондуктивная теплопередача на единицу площади может быть рассчитана как

q / A = [(215 Вт / (м · K)) / (2 10 ^-3 м)] (80 ^o C)

= 8600000 (Вт / м ² )

= 8600 (кВт / м ² )

Кондуктивная теплопередача через стенку емкости из нержавеющей стали толщиной 2 мм — разница температур 80

^o C

Теплопроводность нержавеющей стали 17 Вт / (м · К) (из таблицы выше).Кондуктивная теплопередача на единицу площади может быть рассчитана как

q / A = [(17 Вт / (м · K)) / (2 10 ^-3 м) ] (80 ^o C)

= 680000 (Вт / м ² )

= 680 (кВт / м ² )

Электропроводность элементов и других материалов

• Проводники представляют собой материалы со слабосвязанными валентными электронами — электроны могут свободно дрейфовать между атомами
• Изоляторы имеют структуры, в которых электроны связаны с атомами ионными или ковалентными связями — ток почти не течет
• Полупроводники — изолирующие материалы, в которых связи могут быть разорваны под действием приложенного напряжения освобожден и перемещен с одного освобожденного сайта валентности на другой.

Электропроводность

Электропроводность или удельная проводимость — это мера способности материала проводить электрический ток. Электропроводность обратно пропорциональна удельному электрическому сопротивлению.

Электропроводность определяется как отношение плотности тока к напряженности электрического поля и может быть выражена как

σ = J / E (1)

где

σ = электрическая проводимость (1 / Ом м, 1/ Ом м, сименс / м, См / м, MHO / м)

J = плотность тока (ампер / м ² )

E = электрическая напряженность поля (вольт / м)

One siemens — S — равна обратной величине one ohm и также обозначается как one mho.

Электропроводность некоторых распространенных материалов

Материал	Электропроводность — σ — (1 / Ом · м, См / м, МО / м)
Алюминий	37,7 10 6
Бериллий	31,3 10 6
Кадмий	13,8 10 6
Кальций	29.8 10 6
Хром	7,74 10 6
Кобальт	17,2 10 6
Медь	59,6 10 6
Медь — отожженная	58,0 10 6
Галлий	6,78 10 6
Золото	45,2 10 6
Иридий	19.7 10 6
Железо	9,93 10 6
Индий	11,6 10 6
Литий	10,8 10 6
Магний	22,6 10 6
Молибден	18,7 10 6
Никель	14,3 10 6
Ниобий	6.93 10 6
Осмий	10,9 10 6
Палладий	9,5 10 6
Платина	9,66 10 6
Калий	13,9 10 6
Рений	5,42 10 6
Родий	21,1 10 6
Рубидий	7.79 10 6
Рутений	13,7 10 6
Серебро	63 10 6
Натрий	21 10 6
Стронций	7,62 10 6
Тантал	7,61 10 6
Технеций	6,7 10 6
Таллий	6.17 10 6
Торий	6,53 10 6
Олово	9,17 10 6
Вольфрам	18,9 10 6
Цинк	16,6 10 6
Морская вода	4,5 — 5,5
Вода — питьевая	0,0005 — 0,05
Вода — деионизированная	5.5 10 -6

Электропроводность элементов относительно серебра

,4

Элемент	Электропроводность относительно серебра
Серебро	100,0
Медь	97,6
Золото	76,6
Алюминий	63,0
Тантал	54,6
Магний	39.4
Натрий	32,0
Бериллий	31,1
Барий	30,6
Цинк	29,6
Индий	27,0
24 Кадмий
Кальций	21,8
Рубидий	20,5
Цезий	20,0
Литий	18.7
Молибден	17,6
Кобальт	16,9
Уран	16,5
Хром	16,0
Марганец	15,8
	15,8
	Железо
Платина	14,4
Олово	14,4
Вольфрам	14,0
Осмий	14.0
Титан	13,7
Иридий	13,5
Рутений	13,2
Никель	12,9
Родий	12,6
Палладий	Палладий
Сталь	12,0
Таллий	9,1
Свинец	8,4
Колумбий	5.1
Ванадий	5,0
Мышьяк	4,9
Сурьма	3,6
Ртуть	1,8
Висмут	1,4
Теллур	0,0

Электропроводность высокоочищенной воды

Удельное электрическое сопротивление

Электропроводность является обратной (обратной) величиной удельного электрического сопротивления.Удельное электрическое сопротивление может быть выражено как

ρ = 1/ σ (2)

где

ρ = удельное электрическое сопротивление (Ом · м ² / м, Ом · м)

Сопротивление проводника

Сопротивление проводника можно выразить как

R = ρ l / A (3)

, где

R = сопротивление (Ом, Ом)

l = длина проводника (м)

A = площадь поперечного сечения проводника (м ² )

Пример — сопротивление провода

Сопротивление 1000 м калибр медного провода # 10 с площадью поперечного сечения 5.26 мм ² можно рассчитать как

R = (1,724 x 10 ^-8 Ом м ² / м) (1000 м) / (( 5,26 мм ² ) (10 ^{— 6} м ² / мм ² ))

= 3,2 Ом

Преобразование удельного сопротивления и проводимости

900

Зерна / галлон как CaCO 3	ppm 9410 9001 3 как CaCO	ppm NaCl	Электропроводность мкмо / см	Удельное сопротивление МОм / см
99.3	1700	2000	3860	0,00026
74,5	1275	1500	2930	0,00034
49,6	850	1000	1990	0,00050
24,8	425	500	1020	0,00099
9,93	170	200	415	0.0024
7,45	127	150	315	0,0032
4,96	85,0	100	210	0,0048
2,48	42,5	50	105	0,0095
0,992	17,0	20	42,7	0,023
0,742	12,7	15	32.1	0,031
0,496	8,50	10	21,4	0,047
0,248	4,25	5,0	10,8	0,093
0,099	1,70	2,0	4,35	0,23
0,074	1,27	1,5	3,28	0,30
0,048	0.85	1,00	2,21	0,45
0,025	0,42	0,50	1,13	0,88
0,0099	0,17	0,20	0,49	2,05
	0,13	0,15	0,38	2,65
0,0050	0,085	0,10	0,27	3.70
0,0025	0,042	0,05	0,16	6,15
0,00099	0,017	0,02	0,098	10,2
0,00070	0,012	0,015	11,5
0,00047	0,008	0,010	0,076	13,1
0,00023	0.004	0,005	0,066	15,2
0,00012	0,002	0,002	0,059	16,9

• зерна / галлон = 17,1 частей на миллион CaCO ₃

Растворы

Электропроводность водных растворов, таких как

• NaOH ₄ — Каустическая сода
• NH ₄ Cl — Хлорид аммония, соляной аммиак
• NaCl ₂ — Поваренная соль
• NaNO _{Нитрат натрия} , Чилийская селитра
• CaCl ₂ — Хлорид кальция
• ZnCl ₂ — Хлорид цинка
• NaHCO ₃ — Бикарконат натрия, пищевая сода
• Na ₂ CO _{3 карбонат натрия 3}
• CuSO ₄ — Медный купорос, медный купорос

Термический Электропроводность

Материал Теплопроводность (кал / сек) / (см 2 C / см) Теплопроводность (Вт / м · К) * Алмаз … 1000 Серебро 1.01 406.0 Медь 0.99 385.0 Золото … 314 Латунь … 109,0 Алюминий 0,50 205,0 Железо 0,163 79,5 Сталь … 50.2 Свинец 0,083 34,7 Ртуть … 8,3 Лед 0,005 1,6 Стекло обычное 0,0025 0,8 Бетон 0,002 0,8 Вода при 20 ° C 0,0014 0,6 Асбест 0,0004 0.08 Снег (сухой) 0,00026 … Стекловолокно 0,00015 0,04 Кирпич изоляционный … 0,15 Кирпич красный … 0,6 Пробковая плита 0,00011 0,04 Войлок шерстяной 0,0001 0,04 Минеральная вата … 0,04 Полистирол (пенополистирол) … 0,033 Полиуретан … 0,02 Дерево 0,0001 0,12-0,04 Воздух при 0 ° C 0,000057 0,024 Гелий (20 ° C) … 0,138 Водород (20 ° C) … 0,172 Азот (20 ° C) … 0,0234 Кислород (20 ° C) … 0,0238 Аэрогель кремнезема … 0,003 * Большая часть от Янга, Хью Д., Университетская физика, 7-е изд. Таблица 15-5. Значения для аэрогеля алмаза и диоксида кремния из Справочника по химии и физике CRC. Обратите внимание, что 1 (кал / сек) / (см 2 C / см) = 419 Вт / м K. Имея это в виду, два приведенных выше столбца не всегда совпадают.Все значения взяты из опубликованных таблиц, но не могут считаться достоверными. Значение 0,02 Вт / мК для полиуретана может быть принято как номинальное значение, которое определяет пенополиуретан как один из лучших изоляторов. NIST опубликовал процедуру численного приближения для расчета теплопроводности полиуретана на http://cryogenics.nist.gov/NewFiles/Polyurethane.html. Их расчет для полиуретана, наполненного фреоном, плотностью 1,99 фунт / фут 3 при 20 ° C дает теплопроводность 0.022 Вт / мК. Расчет для полиуретана с наполнителем CO 2 с плотностью 2,00 фунт / фут 3 дает 0,035 Вт / мК.

Индекс Таблицы Каталожный номер Young Ch 15.

Таблица удельного сопротивления

Материал Удельное сопротивление ρ (Ом · м) Температура коэффициент α на градус C Электропроводность σ x 10 7 / Ом · м Ref Серебро 1.59 x10 -8 .0038 6,29 3 Медь 1,68 x10 -8 .00386 5,95 3 Медь, отожженная 1,72 x10 -8 .00393 5,81 2 Алюминий 2,65 x10 -8 .00429 3,77 1 Вольфрам 5.6 x10 -8 .0045 1,79 1 Железо 9,71 x10 -8 .00651 1,03 1 Платина 10,6 x10 -8 .003927 0,943 1 Манганин 48,2 x10 -8 .000002 0,207 1 Свинец 22 x10 -8 … 0,45 1 Меркурий 98 x10 -8 .0009 0,10 1 Нихром (сплав Ni, Fe, Cr) 100 x10 -8 .0004 0,10 1 Константан 49 x10 -8 … 0,20 1 Углерод * (графит) 3-60 x10 -5 -.0005 … 1 Германий * 1-500 x10 -3 -,05 … 1 Кремний * 0,1- 60 … -.07 … 1 Стекло 1-10000 x10 9 … … 1 Кварц (плавленый) 7.5 x10 17 … … 1 Твердая резина 1-100 x10 13 … … 1 * Удельное сопротивление полупроводников сильно зависит от наличия примесей в материале, что делает их полезными в твердотельной электронике. Ссылки: 1. Джанколи, Дуглас К., Физика, 4-е изд., Прентис Холл, (1995). 2. Справочник по химии и физике CRC, 64-е изд. 3. Википедия, Удельное электрическое сопротивление и проводимость.

Индекс Таблицы Ссылка Giancoli

.