Таблица проводимости: Таблица удельных сопротивлений проводников. Таблица удельных сопротивлений металлов.

Содержание

таблица электропроводность, таблица — Справочник химика 21



    Пользуясь таблицей предельных подвижностей ионов (табл. ХУП, 2) и законом Кольрауша, можно легко вычислить предельную электропроводность соответствующих растворов [c.430]
Таблица 61. Влияние присадок различного назначения на электризацию [14, 16] и электропроводность [50] топлива Т-1 (потенциал электризации без присадок 2800 В, электропроводность 3,6 пСм)
    Зависимость электропроводности от свойств растворителей, прежде всего от их диэлектрических проницаемостей, систематически исследовал А. Н. Саханов (1912—1916 гг.). Для этого он создал шкалу растворителей со все уменьшающейся диэлектрической проницаемостью. Эта шкала приведена в таблице 20. [c.218]

    ТАБЛИЦА 81. УДЕЛЬНЫЕ электропроводность и ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ РАСТВОРОВ [c.359]

    Во время этих приготовлений следует очень осторожно обращаться с платиновыми электродами не касаться их руками и не нарушать их взаимного расположения во избежание дополнительной проверки емкостного сопротивления сосуда. По истечении 30 мин (время, в течение которого вода принимает температуру термостата) прибор включить в схему мостика Кольрауша для измерения электропроводности. Включить генератор звуковой частоты н в магазине сопротивлений установить сопротивление 1000—2000 ом. Опыт выполняют два экспериментатора одип измеряет электропроводность, другой по секундомеру записывает время и показания реохорда. Секундомер включить в тот момент, когда пробка 4 с укрепленной на ней пластинкой растворяемого вещества будет погружена в воду. Этот момент будет моментом начала опыта. Через 5 мин сделать первое измерение сопротивления раствора и результаты записать в таблицу по образцу  

[c.437]

    Согласно работам советских исследователей, каталитическая активность некоторых простых окислов сильно изменяется при замещении кислорода на металлоиды VI6 подгруппы Периодической системы. Учитывая это, авторы исследовали каталитические свойства различных замещенных хромитов в модельных реакциях изотопного обмена между водородом и тяжелой водой дегидрирования изопропилового спирта и конверсий метанола. Рассмотрены методы получения различных халькогенидов, обладающих достаточно большой поверхностью, чтобы обеспечить значительную активность при низких температурах, и показано, что активность, как правило, снижается в ряду О -> S -> Se. Для производных кобальта и цинка может наблюдаться обратный порядок. Предпринята попытка найти корреляцию между изменением активности и электропроводностью. Таблиц 3. Иллюстраций 4. Библ. 9 назв. 

[c.474]

    Если электропроводность объясняется перезарядкой ионов, зонная теория полупроводников, по-видимому, в простейшем виде неприменима не происходит полного вырождения уровней валентных электронов в отдельных ионах, а сохраняется периодичность в энергетическом спектре валентных электронов кристалла. Катионы решетки находятся в потенциальной яме, так что переход электрона от катиона к катиону требует энергии активации, а длина свободного пробега электрона соответствует междуатомным расстояниям в кристаллической решетке. В таком случае энергия активации определяется не только параметрами атома, образующего катион (т. е. в конечном счете его положением в таблице Менделеева), но и межатомными расстояниями в кристалле, что указывает на значение геометрических параметров кристалла в отношении его каталитической активности. 

[c.29]

    Когда все приготовлено, пробку опускают в сосуд так, чтобы пластина вещества погрузилась в воду. В этот момент включают секундомер. Через 5 мин производят первое измерение сопротивления (электропроводности) раствора, занося результаты в таблицу. В течение первого часа производят измерение через каждые 5 мин, затем через 10—20 мин и прекращают после того, как электропроводность принимает постоянное значение. 

[c.162]

    Из данных таблицы видно, что полимерные соединения при добавлении их в топливо Т-7 в концентрациях 0,0001—0,025% повышают, по сравнению с солями СЖК, электропроводность топлива в незначительной степени. Содержание азота и молекулярная масса полимерных соединений не влияют на электропроводность топлива. [c.58]

    Данные таблицы свидетельствуют о том, что с повышением приложенного напряжения и увеличением продолжительности его приложения (время до замера) абсолютная величина электропроводности уменьшается. Следует отметить, что при более высокой электропроводности она уменьшается во времени быстрее и значительнее. Это может быть объяснено происходящими под действием электрического поля процессами электроочистки заряженных частиц, имеющих в топливе и обусловливающих его электропроводящие свойства [3]. Поэтому наиболее точными следует считать результаты, измерений, полученные в момент подачи напряжения на образец. [c.61]


    Подвижность можно определить из вполне доступных измерений электропроводности х, а также чисел переноса. Если к задана в обычных единицах, в каких единицах получатся значения а) ионной электропроводности, б) ионной подвижности, в) эквивалентной электропроводности Проверьте, в каких единицах (по определению) задается подвижность. В таблицах обычно приводятся значения ионной электропроводности. [c.329]

    В табл. 17 приведены значения электропроводности растворов НС1 в разных раствррителях, а также диэлектрические проницаемости этих растворителей. Как следует из таблицы, электропроводность растворов НС1 в метиловом спирте почти в 4 раза меньше, чем в воде, что трудно объяснить уменьшением скорости движения ионов. Низкая электропроводность в неводных средах определяется в основном малой степенью диссоциации [c.120]

    Указанный характер изменения электропроводности в процессе титрования объяснить легко. Вводимые со щелочью ионы ОН связывают водородные ионы кислоты, образуя воду. На место водородных ионов в раствор поступает эквивалентное количество ионов Na (в случае применения NaOH). Из таблицы 3 видно, что подвижность иона Н в семь с лишним раз превосходит подвижность иона Na, Понятно, что замена подвижных ионов Н менее  

[c.40]

    В поверхностном слое градиент достигал около 30 ме/км и был направлен по меридиану с севера на юг. На глубине 250 м разность потенциалов между электродами, находившимися в одной горизонтальной плоскости на расстоянии 100 ж друг от друга, вела себя так, как представлено на копии регистрации на рис. 657. Судно, лежавшее в дрейфе, преиму-ш ественно с курсовым углом 163″ , иногда приводилось в меридиан. Это вызывало некоторое увеличение разности потенциалов и показывало, что градиент потенциала тут, также как и на поверхности океана, направлен с севера на юг. Внеся поправку на остаточную собственную разность потенциалов между электродами, можно было считать, что на глубине 250ж градиент потенциала вдоль меридиана равен около 80 мв км. Температура была = 14,7 , соленость 5 = 36,0 /оэ- Значит, по таблицам, электропроводность была 

[c.1014]

    Измерение электропроводности проводится тем чапде, чем выше температура огн .1та. Два-трн измерения произвеспп через 30 сск, четы )е-пять измерений — через 1 мин, два-трн измерения — через 5 мин одно после другого, далее сделать измерения через 10 мин, через 1 ч и еще через 1 ч. Постоянство показаний реохорда указывает иа конец реакции . Результаты измерений записать в таблицу ио образцу. [c.369]

    Поверхностная электропроводность (проводимость) стекла вызывается конденсацией влаги в порах поверХност иой пленки, имеющейся на каждом стекле, и растворением некоторых составных ч стей стекла в этой влаге. При помещении стекла во влажную атмосферу вначале наблюдается повышение проводимости, что обусловлено конденсацией влаги в порах пленки и образованием сплоишого жидкого елея. Вследствие сильного разбавления растворов начальные значения поверхностной проводимости мало зависят от состава стекла. Последующие процессы разрушения стекла и диффузия растворимых продуктов в жидкий слой вызывают повышение проводимости. Прн достижении насыщения свойства раствора определяются составом стекла каждый сорт имеет характерную поверхностную проводимость, указанную в таблице для температуры 20 С и относительной влажности воздуха 8в%. 

[c.328]

    Из таблицы вытекает, что наиболее нежелательными являются элементы II группы (Аз, 5Ь и В1), которые распределяются по всем трем продуктам электролиза. Скорости разряда ионов Аз, 5Ь и В на катоде весьма малы, однако они попадают в катодный металл другим путем. Соединения этих элементов склонны к гидролизу, образуя гелеобразные взвеси, например 5Ь(ОН)з, В1(0Н)з,НАз02 ( плавучий шлам). Взвеси катафоретически переносятся к катоду и включаются в катодный осадок. Попадание этих примесей в катод следует исключить, так как даже незначительное количество сурьмы в катодной меди снижает ее пластичность, содержание 0,02% мышьяка уменьшает электропроводность меди на 15%. Лучшим методом борьбы является максимальное удаление этих примесей еще при огневом рафинировании. Включение примесей в катод несколько снижается при повышении кислотности электролита, препятствующей гидролизу солей этих элементов. Свинец и олово практически не растворяются и целиком поступают в шлам в виде РЬ504 и НаЗпОз. 

[c.308]


Таблицы электропроводности растворов — Справочник химика 21


    Помимо содержания основных компонентов электролита — сульфата меди и серной кислоты, — на удельное сопротивление раствора оказывают заметное влияние также содержащиеся в нем примеси, особенно те, которые накапливаются в электролите до значительных концентраций (электроотрицательные металлы). Эквивалентная электропроводность растворов сульфатов таких наиболее быстро накапливающихся в электролите металлов-примесей, как никель и железо, примерно равна эквивалентной электропроводности раствора сульфата меди той же концентрации. Поэтому для определения удельного сопротивления электролита, содержащего указанные примеси, к действительному содержанию меди в растворе прибавляют такие количества ее, которые эквивалентны содержанию никеля и железа, и по этому общему условному содержанию меди (так называемому медному эквиваленту) по таблицам определяют удельное сопротивление электролита. 
[c.16]

    Определение постоянной электролитической ячейки. В ка честве стандартного раствора для определения постоянной электролитической ячейки используют раствор хлорида калия разной концентрации, насыщенный раствор хлорида натрия или сульфата кальция, приготовленные на бидистилляте. Удельные электропроводности этих растворов при различных температурах определены с большой точностью и приведены в справочных таблицах. Постоянную ячейки типа Х38, предназначенную для определения малой удельной электропроводности растворов, рекомендуется устанавливать по Хст и Rx, -i 0,001 н. раствора КС1. Для ячеек других конструкций стандартный раствор указывается в соответствующей лабораторной работе. 
[c.102]
    Предельная эквивалентная электропроводность пи-крата калия при 25° С 103,97 Ом- -см -г-экв , подвижность иона калия 73,58 Ом -см -г-экв [65]. Вычислите подвижность пикрат-иона и его число переноса при бесконечном разбавлении. Электропроводность иодата калия (КЮз) была измерена при 25° С [66]. Данные приведены ниже в таблице с — концентрация иодата калия (г-экв-л ) Л — эквивалентная электропроводность раствора с поправкой на воду. Определите Ло — предельную эквивалентную электропроводность КЮз. [c.111]     Когда все приготовлено, пробку опускают в сосуд так, чтобы пластина вещества погрузилась в воду. В этот момент включают секундомер. Через 5 мин производят первое измерение сопротивления (электропроводности) раствора, занося результаты в таблицу. В течение первого часа производят измерение через каждые 5 мин, затем через 10—20 мин и прекращают после того, как электропроводность принимает постоянное значение. [c.162]

    Кондуктометрический метод основан на измерении электропроводности растворов или газов. Так, концентрацию серной кислоты в растворе определяют, сравнивая электропроводность этого раствора с данными таблицы, в которой содержатся значения электропроводности растворов серной кис/оты различных концентраций. [c.33]

    Из данных таблицы видно, что концентрация хромат-ионов изменяется по сложному закону вначале (по мере замены части фосфата хрома на тетраоксихромат цинка) их концентрация растет и, пройдя через максимум (при соотношении компонентов 70 30), начинает снижаться, несмотря на высокую концентрацию тетраоксихромата цинка, из которого и вымываются хромат-ионы. Из чистого тетраоксихромата цинка в водную вытяжку переходит незначительное количество хромат-ионов. В соответствии с изменением ионного состава электролита изменяется и электропроводность раствора. Замена части фосфата хрома на тетраоксихромат цинка приводит вначале к снижению pH в дальнейшем по мере увеличения содержания тетраоксихромата цинка в смеси концентрация водородных ионов непрерывно снижается. [c.142]

    Таблицы проверенных значений осмотических коэффициентов и коэффициентов активности перхлората магния опубликованы Стоксом в 1948 г. Была измерена электропроводность растворов перхлората магния в н-пропиловом и изопропиловом спиртах , в системе метанол—ацетон , в воде и в ацетоне, метиловом спирте и в нитрометане . Определена также электропроводность растворов перхлората кальция в ацетоне . [c.50]

    Используя данные таких таблиц, включенных в справочники по электрохимии, а также приведенное выше выражение, можно рассчитать электропроводность любого раствора. Полученная точность в большинстве случаев достаточна для оценки экспериментальных условий, необходимых для проведения измерений. Такие расчеты полезны также для предсказания изменений электропроводности, которые могут наблюдаться в ходе титрования. Электропроводность раствора может заметно изменяться в ходе титрования в связи с добавлением или уда- [c.406]


    Значения электропроводности растворов для расчета процессов электролиза обычно берут из таблиц справочников (см. также рис. 44). [c.351]     По результатам титрования составляют таблицу и график зависимости объем прибавленного раствора титранта — удельная электропроводность раствора. Точка перегиба на графике соответствует точке эквивалентности при титровании. По объему раствора титранта, израсходованному для достижения точки эквивалентности, вычисляют концентрацию анализируемого раствора, используя обычные расчетные формулы объемного анализа. [c.222]
Таблица XII-1. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛИ И СИГНАЛИЗАТОРЫ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ РАСТВОРОВ
    Из таблицы следует, что самыми подвижными ионами являются ионы Н и ОН. Следует заметить, что анионы органических кислот менее подвижны, чем анионы минеральных кислот и чем эти анионы больше, тем меньше их подвижность, а следовательно и электропроводность растворов, в которых они содержатся. [c.67]

    В табл. 17 приведены значения электропроводности растворов НС1 в разных раствррителях, а также диэлектрические проницаемости этих растворителей. Как следует из таблицы, электропроводность растворов НС1 в метиловом спирте почти в 4 раза меньше, чем в воде, что трудно объяснить уменьшением скорости движения ионов. Низкая электропроводность в неводных средах определяется в основном малой степенью диссоциации [c.120]

    Рассчитывают электропроводность растворителей Ко, растворов X, а также электропроводность растворов за вычетом электропроводности растворителя. По полученному значению находят мольную электрс провод-ность (1. Экспериментальные и рассчитанные данные записывах)т в таблицу (см. табл. 15), в этой же таблице отмечают значение мольной электропроводности ассоциированного электролита при бесконечном разбавлении Хо- [c.93]

    Кривую кондуктометрического титрования можно построить теоретически, рассчитав электропроводность в каждой точке титрования. Например, при титровании НС1 раствором NaOH удельную электропроводность раствора можно рассчитать, пренебрегая отличием эквивалентных электропроводностей ионов при данной концентрации от предельных электропроводностей (Л °), которые приводятся в таблицах, [c.198]

    Вычисленные по изменению электропроводности раствора ККМ1 з приведены в таблице 3. [c.319]

    При сравнении этих величин с данными таблицы 2 можно заметить, что с учетом точности метода, ККМс равна ККМ2-3 по электропроводности раствора и этот факт подтверждает начало образования крупных агрегатов именно при этой концентрации. Проведение солюбилизации в 0,1н растворе КС понижает КК Мс в 2 раза и увеличивает солюбилизирующую способность ЧАС на эту же величину. Солюбилизирующая способность четвертичных солей в присутствии различных электролитов приведена в таблице 5. Для сравнения указана определенная таким же методом солюбилизирующая способность лаурилсульфата Na. [c.320]

    Далее учащиеся должны освоить приемы кондуктометриче-ского титрования. Для этого удобно использовать не электролитическую ячейку с впаянными электродами, а погружной электрод, смонтированный в обойме с жестким креплением платиновых пластинок. Электрод погружают в стакан для титрования,-снабженный мещалкой, вливают туда анализируемый раствор и добавляют к нему воду в таком количестве, чтобы платиновые пластинки были полностью покрыты жидкостью. Измеряют сопротивление и из бюретки прибавляют небольшими порциями раствор титранта. В ходе титрования периодически измеряют сопротивление. В зависимости от природы титранта и титруемого вещества характер изменения сопротивления (электропроводности) в процессе титрования может быть различен. В начальный лериод титрования сопротивление по мере прибавления титранта может или возрастать, или оставаться практически постоянным, или несколько снижаться, а в дальнейшем, когда прореагирует все находящееся в растворе вещество, сопротивление заметно снижается. После этого прибавляют еще две-три порции титранта и заканчивают титрованиё. По измеренным значениям сопротивления вычисляют удельные электропроводности и составляют таблицу и график зависимости объем прибавленного раствора титранта (V) — удельная электропроводность раствора %). Точка перегиба на графике соответствует эквивалентной точке при титровании. По объему раствора титранта, израсходованному для достижения эквивалентной точки, и по его нормальности вычисляют концентрацию анализируемого раствора. Нужно показать учащимся приемы графического определения эквивалентной точки. [c.196]

    Для определения константы прибсра приготовляют 1 н. или 0,1 н. раствор КС1 и наливают его в калибруемый сосуд. Установив сосуд в термостат, тщательно измеряют температуру и мостиком Кольрауша определяют, как описано ниже, электропроводность раствора W. Подставив в формулу определенное значение W и найденное по табл. 27 значение X при температуре опыта (если в таблице нет значения электропроводности для данной температуры, проводят интерполяцию), вычисляют константу сосуда  [c.370]

    Теоретически и экспериментально доказано, что потенциал полуволны не зависит от концентрации данного вещества в растворе, характерен для каждого вещества и определяется его химической природой. Потенциалы полуволн для различных веществ (ионов) приведены в специальных руководствах (Виноградова Е. Н. и др., 1963] и Справочнике химика , (2-е изд. — М. — Л. Химия, 1965, т. IV). Следует, однако, учесть, что потенциал полуволны существенно зависит от фона (постороннего электролита), который применяется для повышенпя электропроводности раствора, поэтому в справочных таблицах приведены значения потенциала полуволны для вполне определенных условий. [c.60]

    Как следует из таблицы, в растворах хлористого натрия, близких к насыщению, с уменьщением концентрации Na l на каждые 10 г/л электропроводность понижается примерно на 0,5%. Для растворов хлористого калия это уменьшение состав- [c.43]

    Мы считаем, чхо проще было бы составить таблицу средних значений электропроводностей растворов солей различных концентраций в интервале, напри1 1ер, от 0,5 до 5 мг-экв/л, и представить данные в виде графика, как это и было нами сделано в ранее упомянутой работе (Н. И. Воробьев, 1939). Это в значительной мере увеличило бы точность расчетов, и отпала бы необходимость в разведении исследуемых вод до 0,001 N. [c.20]


Таблица зависимости сечения кабеля от тока (мощности).

При прокладке электропроводки в частном доме или квартире важно правильно подобрать сечение используемых проводов (кабелей). Если взять слишком толстый кабель (большого сечения) — это «влетит вам в копеечку», так как его цена сильно зависит от диаметра токопроводящих жил. Применение же тонкого кабеля, приводит к его перегрузке и, при несрабатывании защиты, перегреву, оплавлению изоляции, короткому замыканию и пожару. Правильным будет выбор сечения провода в зависимости от тока, что отражено в приведенных ниже таблицах.

 

Сечение кабеля

Сечение кабеля — это площадь среза токоведущей жилы. Если срез жилы круглый (как в большинстве случаев) и состоит из одной проволочки — то площадь/сечение определяется по формуле площади круга. Если в жиле много проволочек, то сечением будет сумма сечений всех проволочек в данной жиле.

 

Величины сечения во всех странах стандартизированы, причем стандарты бывшего СНГ и Европы в этой части полностью совпадают. В нашей стране документом, которым регулируется этот вопрос, являются «Правила устройства электроустановок» или кратко — ПУЭ.
 

 
Сечение кабеля выбирается исходя из нагрузок с помощью специальных таблиц, называемых «Допустимые токовые нагрузки на кабель.» Если нет никакого желания разбираться в этих таблицах — то Вам вполне достаточно знать, что на розетки желательно брать медный кабель сечением 1,5-2,5 мм², а на освещение — 1,0-1,5 мм².

 

Для ввода одной фазы в рядовую 2-3 комнатную квартиру вполне хватит 6,0 мм². Все равно на Ваших 40-80 м² большего оборудования не поместиться, даже с учетом электроплиты.

Многие электрики для «прикидки» нужного сечения считают, что 1 мм² медного провода может пропустить через себя 10А электрического тока: соответственно 2,5 мм² меди способны пропустить 25А, а 4,0 мм² — 40А и т.д. Если Вы немного проанализируете таблицу выбора сечения кабеля, то увидите, что такой метод годится только для прикидки и только для кабелей сечением не выше 6,0 мм².

Ниже дана сокращенная таблица выбора сечения кабеля до 35 мм² в зависимости от токовых нагрузок. Там же для Вашего удобства приведена суммарная мощность электрооборудования при 1-фазном (220В) и 3-фазном (380В) потреблении.

 

При прокладке кабеля в трубе (т.е. в любых закрытых пространствах) возможные токовые нагрузки на кабель должны быть меньше, чем при прокладке открыто. Это связано с тем, что кабель в процессе эксплуатации нагревается, а теплоотдача в стене или в земле значительно ниже, чем на открытом пространстве.

 

Когда нагрузка называется в кВт — то речь идет о совокупной нагрузке. Т.е. для однофазного потребителя нагрузка будет указана по одной фазе, а для трехфазного — совокупно по всем трем. Когда величина нагрузки названа в амперах (А) — речь всегда идет о нагрузке на одну жилу (или фазу).

Таблица нагрузок по сечению кабеля:

 

Сеч. каб. мм²Открытая проводкаСкрытая проводка
медьалюминиймедьалюминий
ток, Амощность, кВтток, Амощность, кВтток, Амощность, кВтток, Амощность, кВт
220В380В220В380В220В380В220В380В
0.5112.4
0.75153.3
1173.76.41435.3
1.52358.7153.35.7
2.5306.611245.29.1214.67.9163.56
44191532712275.910214.67.9
6501119398.514347.412265.79.8
10801730601322501119388.314
161002238751628801730551220
25140305310523391002238651424
35170376413028491352951751628

 

Для самостоятельного расчета необходимого сечение кабеля, например, для ввода в дом, можно воспользоваться кабельным калькулятором или выбрать необходимое сечение по таблице.

Настоящая таблица касается кабелей и проводов в резиновой и пластмассовой изоляции. Это такие широко распространенные марки как: ПВС, ВВП, ВПП, ППВ, АППВ, ВВГ. АВВГ и ряд других. На кабели в бумажной изоляции есть своя таблица, на не изолированные провода и шины — своя.

При расчетах сечения кабеля специалист должен также учитывать методы прокладки кабеля: в лотках, пучками и т.п.
Кроме того, величины из таблиц о допустимых токовых нагрузках должны быть откорректированы следующими снижающими коэффициентами:

  • поправочный коэффициент, соответствующий сечению кабеля и расположению его в блоке;
  • поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
  • поправочный коэффициент для кабелей, прокладываемых в земле;
  • поправочный коэффициент на различное число работающих кабелей, проложенных рядом.

 

Расчет сечения кабеля

Начнем не с таблицы, а с расчета. То есть, каждый человек, не имея под рукой интернет, где в свободном доступе ПУЭ с таблицами имеется, может самостоятельно определить сечение кабеля по току. Для этого потребуется штангенциркуль и формула.

 

Если рассмотреть сечение кабеля, то это круг с определенным диаметром.
Существует формула площади круга: S= 3,14*D²/4, где 3,14 – это Архимедово число, «D» — диаметр измеренной жилы. Формулу можно упростить: S=0,785*D².

 

Если провод состоит из нескольких жил, то замеряется диаметр каждой, вычисляется площадь, затем все показатели суммируются. А как вычислить сечение кабеля, если каждая его жила состоит из нескольких тоненьких проводков?

Процесс немного усложняется, но не сильно. Для этого придется подсчитать количество проводков в одной жиле, измерить диаметр одного проводка, вычислить его площадь по описанной формуле и умножить данный показатель на количество проводков. Это и будет сечение одной жилы. Теперь необходимо это значение умножить на количество жил.

Если нет желания считать проводки и измерять их размеры, надо просто замерить диаметр одной жилы, состоящий из нескольких проводов. Снимать размеры надо аккуратно, чтобы не смять жилу. Обратите внимание, что этот диаметр не является точным, потому что между проводками остается пространство.

 

Соотношение тока и сечения

Чтобы понять, как работает электрический кабель, необходимо вспомнить обычную водопроводную трубу. Чем больше ее диаметр, тем больше воды через нее будет проходить. То же самое и с проводами.

Чем больше их площадь, тем большей силы ток, через них пройдет, тем большую нагрузку такой провод выдерживает. При этом кабель не будет перегреваться, что является самым важным требованием правил пожарной безопасности.

Поэтому связка сечение – ток является основным критерием, который используется в подборе электрических проводов в разводке. Поэтому вам необходимо сначала разобраться, сколько бытовых приборов и какой общей мощности будет подключены к каждому шлейфу.

 

 

Сечение жилы провода, мм2Медные жилыАлюминиевые жилы
Ток, АМощность, ВтТок, АМощность, Вт
0.561300
0.75102200
1143100
1.5153300102200
2194200143100
2.5214600163500
4275900214600
6347500265700
105011000388400
1680176005512100
25100220006514300

 

К примеру, на кухне обязательно устанавливается холодильник, микроволновка, кофемолка и кофеварка, электрочайник иногда посудомоечная машина. То есть, все эти прибору могут в один момент быть включены одновременно. Поэтому в расчетах и используется суммарная мощность помещения.

Узнать потребляемую мощность каждого прибора можно из паспорта изделия или на бирке.

Для примера обозначим некоторые из них:

  1. Чайник – 1-2 кВт.
  2. Микроволновка и мясорубка 1,5-2,2 кВт.
  3. Кофемолка и кофеварка – 0,5-1,5 кВт.
  4. Холодильник 0,8 кВт.

 

Узнав мощность, которая будет действовать на проводку, можно подобрать ее сечение из таблицы. Не будем рассматривать все показатели данной таблицы, покажем те, которые преобладают в быту.

 

Чем отличается кабель от провода

Прежде чем перейти к основному содержимому, нам необходимо понять, что же мы все-таки хотим рассчитать, сечение провода или кабеля, в чем различия одного от другого!? Несмотря на то, что обыватель применяет эти два слова как синонимы, подразумевая под этим что-то свое, но если быть дотошными, то разница все же имеется.

Так провод это одна токопроводящая жила, будь то моножила или набор проводников, изолированная в диэлектрик, в оболочку. А вот кабель, это уже несколько таких проводов, объединенных в единое целое, в своей защитной и изоляционной оболочке. Для того, чтобы вам было лучше понятно, что к чему, взгляните на картинку.

 

 

Так вот, теперь мы в курсе, что рассчитывать нам необходимо именно сечение провода, то есть одного токопроводящего элемента, а второй будет уже уходить от нагрузки, обратно к питанию.

Однако мы порой и сами забываемся не лучше Вашего, так что если вы нас подловите на том, что где-то все же встретится слово кабель, то не сочтите уж за невежество, стереотипы делают свое дело.

 

Выбор кабеля

Делать внутреннюю разводку лучше всего из медных проводов. Хотя алюминиевые им не уступят. Но тут есть один нюанс, который связан с правильно проведенном соединении участков в распределительной коробке. Как показывает практика, места соединений часто выходят из строя из-за окисления алюминиевого провода.

Еще один вопрос, какой провод выбрать: одножильный или многожильный? Одножильный имеет лучшую проводимость тока, поэтому именно его рекомендуют к применению в бытовой электрической разводке. Многожильный имеет высокую гибкость, что позволяет его сгибать в одном месте по несколько раз без ущерба качеству.

 

Одножильный или многожильный

При монтаже электропроводки обычно применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ. В этом списке встречаются как гибкие кабели, так и с моножилой.

Здесь мы хотели бы сказать вам одно правило. Если ваша проводка стационарная, то есть это не удлинитель, не место сгиба, которое постоянно меняет свое положение, то используют моножилу.

Вы спросите почему? Все просто! Не смотря на то, насколько хорошо не были бы уложены в защитную изоляционною оплетку проводники, под нее все же попадет воздух, в котором содержится кислород. Происходит окисление поверхности меди.

В итоге, если проводников много, то площадь окисления намного больше, а значит токопроводящее сечение «тает» на много больше. Да, это процесс длительный, но и мы не думаем, что вы собрались менять проводку часто. Чем больше она проработает, тем лучше.

Особенно это эффект окисления будет сильно проявляться у краев реза кабеля, в помещениях с перепадом температуры и при повышенной влажности. Так что мы вам настоятельно рекомендуем использовать моножилу! Сечение моножилы кабеля или провода изменится со временем незначительно, а это так важно, при наших дальнейших расчетах.

 

 

Медь или алюминий

В СССР большинство жилых домов оснащались алюминиевой проводкой, это было своеобразной нормой, стандартом и даже догмой. Нет, это совсем не значит, что страна была бедная, и не хватало на меди. Даже в некоторых случая наоборот.

Но видимо проектировщики электрических сетей решили, что экономически можно много сэкономить, если применять алюминий, а не медь. Действительно, темпы строительства были огромнейшие, достаточно вспомнить хрущевки, в которых все еще живет половина страны, а значит эффект от такой экономии был значительным. В этом можно не сомневаться.

 

Тем не менее, сегодня другие реалии, и алюминиевую проводку в новых жилых помещениях не применяют, только медную. Это исходит из норм ПУЭ пункт 7.1.34 «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами…».

 

Так вот, мы вам настоятельно не рекомендуем экспериментировать и пробовать алюминий. Минусы его очевидны. Алюминиевые скрутки невозможно пропаять, так же очень трудно сварить, в итоге контакты в распределительных коробках могут со временем нарушиться. Алюминий очень хрупкий, два-три изгиба и провод отпал.

Будут постоянные проблемы с подключением его к розеткам, выключателем. Опять же если говорить о проводимой мощности, то медный провод с тем же сечением для алюминия 2,5 мм.кв. допускает длительный ток в 19А, а для меди в 25А. Здесь разница больше чем 1 КВт.

Так что еще раз повторимся — только медь! Далее мы и будем уже исходить из того, что сечение рассчитываем для медного провода, но в таблицах приведем значения и для алюминия. Мало ли что.

 

Зачем производится расчет

Провода и кабели, по которым протекает электрический ток, являются важнейшей частью электропроводки.

 

Расчет сечения провода необходимо производить затем, чтобы убедится, что выбранный провод соответствует всем требованиям надежности и безопасной эксплуатации электропроводки.

 

Безопасная эксплуатация заключается в том, что если вы выберете сечение, не соответствующее его токовым нагрузкам, то это приведет к чрезмерному перегреву провода, плавлению изоляции, короткому замыканию и пожару.

Поэтому к вопросу о выборе сечения провода необходимо отнестись очень серьезно.

 

Что нужно знать

Основным показателем, по которому рассчитывают провод, является его длительно допустимая токовая нагрузка. Проще говоря, это такая величина тока, которую он способен пропускать на протяжении длительного времени.

Чтобы найти величину номинального тока, необходимо подсчитать мощность всех подключаемых электроприборов в доме. Рассмотрим пример расчета сечения провода для обычной двухкомнатной квартиры.

ЭлектроприборПотребляемая мощность, ВтСила тока, А
Стиральная машина2000 – 25009,0 – 11,4
Джакузи2000 – 25009,0 – 11,4
Электроподогрев пола800 – 14003,6 – 6,4
Стационарная электрическая плита4500 – 850020,5 – 38,6
СВЧ печь900 – 13004,1 – 5,9
Посудомоечная машина2000 – 25009,0 – 11,4
Морозильники, холодильники140 – 3000,6 – 1,4
Мясорубка с электроприводом1100 – 12005,0 – 5,5
Электрочайник1850 – 20008,4 – 9,0
Электрическая кофеварка630 – 12003,0 – 5,5
Соковыжималка240 – 3601,1 – 1,6
Тостер640 – 11002,9 – 5,0
Миксер250 – 4001,1 – 1,8
Фен400 – 16001,8 – 7,3
Утюг900 –17004,1 – 7,7
Пылесос680 – 14003,1 – 6,4
Вентилятор250 – 4001,0 – 1,8
Телевизор125 – 1800,6 – 0,8
Радиоаппаратура70 – 1000,3 – 0,5
Приборы освещения20 – 1000,1 – 0,4

 

После того как мощность будет известна расчет сечения провода или кабеля сводится к определению силы тока на основании этой мощности. Найти силу тока можно по формуле:

1) Формула расчета силы тока для однофазной сети 220 В:

расчет силы тока для однофазной сети

где Р — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
U — напряжение сети, В;
КИ= 0.75 — коэффициент одновременности;
cos для бытовых электроприборов- для бытовых электроприборов.
2) Формула для расчета силы тока в трехфазной сети 380 В:

расчет силы тока для трехфазной сети

Зная величину тока, сечение провода находят по таблице. Если окажется что расчетное и табличное значения токов не совпадают, то в этом случае выбирают ближайшее большее значение. Например, расчетное значение тока составляет 23 А, выбираем по таблице ближайшее большее 27 А — с сечением 2.5 мм2.

 

Какой провод лучше использовать

На сегодняшний день для монтажа, как открытой электропроводки, так и скрытой, конечно же большой популярностью пользуются медные провода.

Медь, по сравнению с алюминием, более эффективна:

  • она прочнее, более мягкая и в местах перегиба не ломается по сравнению с алюминием;
  • меньше подвержена коррозии и окислению. Соединяя алюминий в распределительной коробке, места скрутки со временем окисляются, это приводит к потере контакта;
  • проводимость меди выше чем алюминия, при одинаковом сечении медный провод способен выдержать большую токовую нагрузку чем алюминиевый.

Недостатком медных проводов является их высокая стоимость. Стоимость их в 3-4 раза выше алюминиевых. Хотя медные провода по стоимости дороже все же они являются более распространенными и популярными в использовании чем алюминиевые.

 

Расчет сечения медных проводов и кабелей

Подсчитав нагрузку и определившись с материалом (медь), рассмотрим пример расчета сечения проводов для отдельных групп потребителей, на примере двухкомнатной квартиры.

 

Как известно, вся нагрузка делится на две группы: силовую и осветительную.

 

В нашем случае основной силовой нагрузкой будет розеточная группа, установленная на кухне и в ванной. Так как там устанавливается наиболее мощная техника (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т.п.).

Для этой розеточной группы выбираем провод сечением 2.5 мм2. При условии, что силовая нагрузка будет разбросана по разным розеткам. Что это значит? Например, на кухне для подключения всей бытовой техники нужно 3-4 розетки подключенных медным проводом сечением 2.5 мм2 каждая.

Если вся техника подключается через одну единственную розетку, то сечения в 2.5 мм2 будет недостаточно, в этом случае нужно использовать провод сечением 4-6 мм2. В жилых комнатах для питания розеток можно использовать провод сечением 1.5 мм2, но окончательный выбор нужно принимать после соответствующих расчетов.

 

Питание всей осветительной нагрузки выполняется проводом сечением 1.5 мм2.

 

Необходимо понимать, что мощность на разных участках электропроводки будет разной, соответственно и сечение питающих проводов тоже разным. Наибольшее его значение будет на вводном участке квартиры, так как через него проходит вся нагрузка. Сечение вводного питающего провода выбирают 4 – 6 мм2.

При монтаже электропроводки применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ.

 

Сечение кабеля по мощности (таблица)

Вот мы добрались и до сути нашей статьи. Однако всё, что было выше, упускать нельзя, а значит и мы умолчать не могли.

Если попытаться изложить мысль логично и по-простому, то через каждое условное сечение проводника может пройти ток определенной силы. Заключение это вполне логичное и теперь лишь осталось узнать эти соотношения и соотнести для разных диаметров провода, исходя из его типоряда.

Также нельзя умолчать, что здесь, при расчете сечения по току, в «игру вступает» и температура. Да, это новая составляющая – температура. Именно она способна повлиять на сечение. Как и почему, давайте разбираться.

Все мы знаем о броуновском движении. О постоянном смещении ионов в кристаллической решетке. Все это происходит во всех материалах, в том числе и в проводниках. Чем выше температура, тем больше будут эти колебания ионов внутри материала. А мы знаем, что ток — это направленное движение частиц.

Так вот, направленное движение частиц будет сталкиваться в кристаллической решетке с ионами, что приведет к повышению сопротивления для тока.

 

Чем выше температура, тем выше электрическое сопротивление проводника. Поэтому по умолчанию, сечение провода для определенного тока принимается при комнатной температуре, то есть при 18 градусах Цельсия. Именно при этой температуре приведены все справочные значения в таблицах, в том числе и наших.

 

Несмотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем в качестве проводов для электропроводки, по крайней мере, в квартире, тем не менее, они много где применяются. Скажем для проводки на улице. Именно поэтому мы также приведем значения зависимостей сечения и тока и для алюминиевых проводов.

Итак, для меди и алюминия будут следующие показатели зависимости сечения провода (кабеля) от тока (мощности). Смотрите таблицу.

Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке:

 

С 2001 года алюминиевые провода для проводки в квартирах не применяются. (ПЭУ)

Да, здесь как заметил наш читатель, мы фактически не привели расчета, а лишь предоставили справочные данные, сведенные в таблицу, на основании этих расчетов. Но смеем вас замерить, что для расчетов необходимо перелопатить множество формул, и показателей. Начиная от температуры, удельного сопротивления, плотности тока и тому подобных.

Поэтому такие расчеты мы оставим для спецов. При этом необходимо заметить, что и они не являются окончательными, так как могут незначительно разнится, в зависимости от стандарта на материал и запаса провода по току, применяемого в разных странах.

А вот о чем мы еще хотели бы сказать, так это о переводе сечения провода в диаметр. Это необходимо, когда имеется провод, но по каким-то причинам маркировки на нем нет. В этом случае по диаметру провода можно вычислить сечения и наоборот из сечения диаметр.

 

Общепринятые сечения для проводки в квартире

Мы с вами много говорили о наименованиях, о материалах, об индивидуальных особенностях и даже о температуре, но упустили из вида жизненные обстоятельства.

Так если вы нанимаете электрика для того, чтобы он провел вам проводку в комнатах вашей квартиры или дома, то обычно принимаются следующие значения. Для освещения сечения провода берется в 1,5 мм 2, а для розеток в 2,5 мм 2.

Если проводка предназначена для подключения бойлеров, нагревателей, плит, то здесь уже рассчитывается сечение провода (кабеля) индивидуально.

 

Выбор сечения провода исходя из количества потребителей

О чем еще хотелось сказать, так это о том, что лучше использовать несколько независимых линий питания для каждого из помещений в комнате или квартире. Тем самым вы не будете применять провод с сечением 10 мм 2 для всей квартиры, проброшенный во все комнаты, от которого идут отводы.

Такой провод будет приходить на вводный автомат, а затем от него, в соответствии с мощностью потребляемой нагрузки будут разведены выбранные сечения проводов, для каждого из помещений.

 

 

Типовая принципиальная схема электропроводки для квартиры или дома с электрической плитой (с указанием сечения кабеля для электроприборов)

 

Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

В сетях с постоянным током расчет сечения идет несколько по-другому. Сопротивление проводника постоянному напряжению гораздо выше, чем переменному (при переменном токе сопротивлением на длинах до 100 м вообще пренебрегают).

 

Кроме этого, для потребителей постоянного тока как правило очень важно, чтобы напряжение на концах было не ниже 0,5В (для потребителей переменного тока, как известно колебания напряжения в пределах 10% в любую сторону допустимы).

 

Есть формула, определяющая насколько упадет напряжение на концах по сравнению с базовым напряжением, в зависимости от длины проводника, его удельного сопротивления и силы тока в цепи:

U = ((p l) / S) I

где:

  • U — напряжение постоянного тока, В
  • p — удельное сопротивление провода, Ом*мм2/м
  • l — длина провода, м
  • S — площадь поперечного сечения, мм2
  • I — сила тока, А

 

Зная величины указанных показателей достаточно легко рассчитать нужное Вам сечение: методом подстановки, или с помощью простейших арифметических действий над данным уравнением.

Если же падение постоянного напряжения на концах не имеет значения, то для выбора сечения можно пользоваться таблицей для переменного тока, но при этом корректировать величины тока на 15% в сторону уменьшения, т.е. при постоянном токе справочные сечения кабеля могут пропускать тока на 15 % меньше, чем указано в таблице.

 

Подобное правило также работает для выбора автоматических выключателей для сетей с постоянным током, например: для цепей с нагрузкой в 25А, нужно брать автомат на 15% меньшего номинала, в нашем случае подходит предыдущий типоразмер автомата — 20А.

 

Кабель, передающий электрический ток, – один из важнейших элементов электрической сети. В случае выхода кабеля из строя работа всей системы становится невозможной, поэтому для предотвращения отказов, а также опасности возгорания от перегрева, следует произвести точный расчёт сечения кабеля по нагрузке.

Такой расчёт дает уверенность в безопасной и надёжной работе сети и приборов, но что ещё важнее – безопасности людей.

Выбор сечения, недостаточного для токовой нагрузки, приводит к перегреву, оплавлению и повреждению изоляции, а это, в свою очередь, – к короткому замыканию и даже пожару. Так что для проведения расчётов и тщательного выбора подходящего кабеля есть масса причин.

Основной показатель, помогающий рассчитать сечение и марку кабеля – предельно допустимая длительная нагрузка (по току). Если проще, то это – величина тока, которую кабель способен пропускать в условиях его прокладки без перегрева достаточно долго.

Для этого необходимо простое арифметическое суммирование мощностей всех электроприборов, которые будут включаться в сеть.

Следующим важным этапом, позволяющим достичь безопасности, является расчёт сечения кабеля по нагрузке, для чего необходимо подсчитать силу тока, используя формулу:

Для однофазной сети напряжением 220 В:

Где:

  • Р – это суммарная мощность для всех электроприборов, Вт;
  • U — напряжение сети, В;
  • COSφ — коэффициент мощности.

 

Для трёхфазной сети напряжением 380 В:

 

Наименование прибораПримерная мощность, Вт
LCD-телевизор140-300
Холодильник300-800
Пылесос800-2000
Компьютер300-800
Электрочайник1000-2000
Кондиционер1000-3000
Освещение300-1500
Микроволновая печь1500-2200

 

Получив точное значение величины тока, следует обратиться к таблицам, позволяющим найти кабель или провод требуемого сечения и материала. Но если полученное значение величины тока не совсем совпадает с табличным значением, то не стоит «экономить», а лучше выбрать ближайшее, но большее значение сечения кабеля.

Пример: при напряжении сети 220 В полученное значение величины тока составило 22 ампера, ближайшее большее значение (27 А) имеет медный провод или кабель из меди, сечением 2,5 мм кв. Это означает, что оптимальным выбором станет именно такой кабель, а не с сечением 1,5 мм кв., имеющим значение допустимого длительного тока 19 А.

 

Сечение токо-
проводящих
жил, мм
Медные жилы проводов и кабелей
Напряжение 220ВНапряжение 380В
Ток, АМощность, кВтТок, АМощность, кВт
1,5194,11610,5
2,5275,92516,5
4388,33019,8
64610,14026,4
107015,45033
168518,77549,5
2511525,39059,4
3513529,711575,9
5017538,514595,7
7021547,3180118,8
9526057,2220145,2
12030066260171,6

 

Если выбирается кабель с алюминиевыми жилами, то лучше взять сечение жилы не 2,5, а 4 мм кв.

Сечение токо-
проводящих
жил, мм
Алюминиевые жилы проводов и кабелей
Напряжение 220ВНапряжение 380В
Ток, АМощность, кВтТок, АМощность, кВт
2,5204,41912,5
4286,12315,1
6367,93019,8
1050113925,7
166013,25536,3
258518,77046,2
35100228556,1
5013529,711072,6
7016536,314092,4
9520044170112,2
12023050,6200132

 

 

Расчёт для помещений

Предыдущий расчёт позволил точно вычислить материал и сечение вводного кабеля, по которому будет идти общая максимальная нагрузка. Теперь следует произвести аналогичные расчёты по каждому помещению и его группам. И вот почему: нагрузка на розеточные группы может значительно отличаться.

Так, розетки с подключённой стиральной машиной и феном нагружены гораздо больше, чем розетка для миксера и кофеварки на кухне. Поэтому не стоит «упрощать» задачу, без раздумий укладывая провод сечением 2,5 квадрата на розетки, так как иногда этого просто не хватит.

 

Следует помнить, что суммарная нагрузка в помещении состоит из 1) силовой и 2) осветительной. И если с осветительной нагрузкой всё ясно – она выполняется медным проводом с сечением в 1,5 мм кв., то с розетками не так всё просто.

 

Следует помнить, что обычно кухня и ванная комната – наиболее «нагруженные» линии, так как именно там расположены холодильник, электрочайник, бойлер, микроволновка, а иногда и стиральная машинка. Поэтому лучше всего распределить эту нагрузку по различным розеточным группам, а не использовать блок на 5-6 розеток.

Иногда от «специалистов» можно услышать, что для розеток в остальных помещениях достаточно и «кабеля-полторушки», однако выдели бы вы те чёрные полосы, видные из-под обоев, которые оставляет после себя прогоревший кабель после включения в него масляного обогревателя или тепловентилятора!

Наиболее распространенные марки проводов и кабелей:

  1. ППВ — медный плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
  2. АППВ — алюминиевый плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
  3. ПВС — медный круглый, количество жил — до пяти, с двойной изоляцией для прокладки открытой и скрытой проводки;
  4. ШВВП – медный круглый со скрученными жилами с двойной изоляцией, гибкий, для подключения бытовых приборов к источникам питания;
  5. ВВГ — кабель медный круглый, до четырех жил с двойной изоляцией для прокладки в земле;
  6. ВВП — кабель медный круглый одножильный с двойной ПВХ (поливинилхлорид) изоляцией, П — плоский (токопроводящие жилы расположены в одной плоскости).

Facebook

Twitter

Мой мир

Вконтакте

Одноклассники

Определение EC, TDS и концентрации воды

Что такое проводимость воды?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Выбор сечения кабеля по току

Используя таблицу ПУЭ можно правильно выбрать сечение кабеля по току. Так, например если кабель будет меньшего сечения, то это может привести к преждевременному выходу из строя всей системы проводки или порче включённого оборудования. Так же неправильный выбор толщины кабеля может стать причиной пожара, который произойдёт из-за плавления изоляции провода при его перегреве из-за высокой мощности.

При обратном процессе, когда толщина кабеля будет взята со значительным запасом по мощности, может произойти лишняя трата денег для приобретения более дорогостоящего провода.

Как показывает практика, в большинстве случаев выбирать сечение кабеля по току следует исходя из показателя его плотности.

Таблицы ПУЭ и ГОСТ

Плотность тока

При проведении выбора сечения провода необходимо знать некоторые показатели. Так, например величина плотности тока в таком материале как медь составляет от 6 до 10 А/мм2. Такой показатель является результатом многолетних наработок специалистов и принимается исходя из основных правил регламентирующих устройство электрических установок.

В первом случае при плотности в шесть единиц предусмотрена работа электрической сети в длительном рабочем режиме. Если же показатель составляет десять единиц, то следует понимать, что работа сети возможна не длительное время во время периодических коротких включений.

Поэтому производить выбор толщины необходимо именно по данному допустимому показателю.

Приведенные выше данные соответствуют медному кабелю. Во многих электрических сетях до сих пор применяются и алюминиевые провода. При этом медный кабель в сравнении с последним типом провода имеет свои неоспоримые преимущества.

К таковым можно отнести следующее:

  1. Медный кабель обладает намного большей мягкостью и в тоже время показатель его прочности выше.
  2. Изделия, изготовленные из меди более длительное время не подвержены процессам окисления.
  3. Пожалуй, самым главным показателем медного кабеля есть его более высокая степень проводимости, а значит и лучший показатель по плотности тока и мощности.

К самому главному недостатку такого кабеля можно отнести более высокую цену на него.

Показатель плотности тока для алюминиевого провода находится в диапазоне от четырёх до шести А/мм2. Поэтому его можно применять в менее ответственных сооружениях. Так же данный тип проводки активно применялся в прошлом веке при строительстве жилых домов.

Проведение расчетов сечения по току

При расчете рабочего показателя толщины кабеля, необходимо знать какой ток будет протекать по сети данного помещения. Например, в самой обычной квартире необходимо суммировать мощность всех электрических приборов, которые подключаются к сети.

В качестве примера для расчета можно привести стандартную таблицу потребляемой мощности основными бытовыми приборами, использующимися в обычной квартире.

Исходя и суммарной мощности, производится расчет тока, который будет течь по кабелям сети.

I=(P*K1)/U

В этой формуле Р означает общую мощность, измеряемую в Ваттах, К1 – коэффициент, который определяет одновременную работу всех бытовых приборов (его величина обычно равняется 0,75) и U – напряжение в домашней сети равное обычно 220 Вольтам.

Данный показатель расчета тока поможет сделать оценку нужного сечения для общей сети. При этом необходимо так же учитывать и рабочую плотность тока.

Такой расчет можно принимать как приблизительный выбор. При этом более точные показатели могут быть получены с использованием выбора из специальной таблицы ПУЭ. Такая таблица ПУЭ является элементом специальных правил устройства электрических установок.

Ниже приведен пример таблицы ПУЭ, по которой возможно производить выбор сечения.

Как видно такая таблица ПУЭ кроме зависимости сечений от показателя по току ещё предусматривает и учёт материала, из которого изготавливаются провода, а так же и его расположение. Кроме этого в таблице регламентируется количество жил и величина напряжения, которая может быть как 220, так и 380 Вольт.

Расчет по току с применением дополнительных параметров

При расчете сечения на основе тока с использованием таблицы ПУЭ можно пользоваться и дополнительными параметрами.

Например, есть возможность учитывать диаметр жилы. Поэтому при определении сечения жилы применяют специальное оборудование под названием микрометр. На основе его данных определяется толщина каждой жилы. Потом с использованием значений ранее полученных токов и специальной таблицы производится окончательный выбор величины сечения жилы провода.

Если же кабель состоит из нескольких жил, то следует произвести замер одной из них и посчитать её сечение. После этого для нахождения окончательного значения толщины, показатель, полученный для одной жилы, умножается на их количество в проводе.

Полученное таким образом с использованием расчетов и таблицы ПУЭ значение сечения кабеля позволит создать в доме или квартире проводку, которая будет служить хозяевам на протяжении довольно долгого периода времени без возникновения аварийных или внештатных ситуаций.

Как работают инструменты Сток по Дарси и Скорость по Дарси—Справка

Доступно с лицензией Spatial Analyst.

Инструменты Сток по Дарси и Скорость по Дарси, в совокупности с инструментами Трек частиц и Фильтрация в водоносном горизонте, могут быть использованы для выполнения элементарного адвективно-дисперсионного моделирования движения грунтовых вод. Эта методика моделирует двухмерный, вертикально перемешанный и устойчивый сток, при котором глубина залегания верхней границы пласта не зависит от его глубины.

Вычисления стока по Дарси

Уравнения для вычисления стока по Дарси подробно описаны в следующих разделах.

Вычисление стока и скорости

  • Закон Дарси гласит, что скорость Дарси q в пористой среде линейно зависит от гидравлической проводимости K и напорного градиента (потеря напора на единицу расстояния в направлении движения потока жидкости):

    • q = -K

      , где значение K может быть вычислено на основании проницаемости T и толщины пласта b, как K = T/b.

    Это значение q, единицы измерения которого – объем / время / площадь, также известно как специфический объемный расход, объемный поток или скорость просачивания. Бир (Bear, 1979) определяет его, как объем воды, протекающий за единицу времени через поперечное сечение, перпендикулярное направлению стока.

  • Тесно связан с объемным потоком поток в водоносном горизонте U, который представляет собой расход воды на единицу ширины водоносного пласта (с единицами измерения объем / время / длина):

    • U = -T

    Это построение предполагает, что глубина залегания верхней границы пласта не зависит от глубины, поскольку сток является горизонтальным.

  • Средняя скорость движения жидкости по порам, именуемая скоростью просачивания V, – это скорость по Дарси, деленная на эффективную пористость среды:

  • При реализации инструмента Сток по Дарси, это скорость просачивания V, вычисляемая ячейка за ячейкой. Для ячейки i,j поток в водоносном горизонте U вычисляется по каждой из четырёх граней ячейки, используя разницу в заголовках между двумя смежными ячейками и гармоническим средним водопроницаемости Ti+1/2,j (Konikow and Bredehoeft, 1978), которые считаются изотропными.

    К примеру x для компонента уравнение для ячеек i,j и i+1,j будет выглядеть так:

    • δh/δx ≈ (hi+1 — hi) / Δx

Вычисление остаточного баланса объема грунтовых вод

В приведенном вычислении для стороны ячейки поток в водоносном горизонте между ячейками i,j и i+1,j течет параллельно направлению x и вычисляется как:

Чтобы определить остаточный баланс грунтовых вод, должен быть вычислен объемный расход грунтовых вод через ячейку. Этот расход Qx(i+1/2) вычисляется на основании потока в водоносном пласте U и размера стороны ячейки Δy в соответствии со следующим уравнением:

  • Qx(i+1/2,j) = Ux(i+1/2,j) Δy

Аналогичные значения должны быть получены для всех четырех сторон ячейки. Эти значения используются для вычисления остаточного объема подземных вод Rvolдля каждой ячейки, который записывается в выходной растр. Значение представляет излишек (или, в случае отрицательного значения, дефицит) воды в каждой ячейке при условии чистого потока, вычисляемое по уравнению:

Эта невязка Rvol в идеале должен быть равен нулю для всех ячеек. При изучении выходного растра, содержащего значения остаточного баланса объема, ищет отклонения от нуля. Большие позитивные или негативные остаточные объемы указывают на производство или потерю массы, что нарушает принцип непрерывности и подразумевает несостоятельные данные по глубине залегания верхней границы водоносного пласта и данным по проницаемости. Согласующиеся участки положительных и отрицательных значений остаточного баланса объема позволяют предположить, что на территории существуют неустановленные источники или приемники. Уменьшите значения остаточного баланса объема грунтовых вод до выполнения дальнейшего моделирования. Как правило, для уменьшения значений остаточного баланса исправления вносятся в поле проницаемости.

Вычисление векторов стока

Фактические уравнения, используемые в инструменте Сток по Дарси для вычисления векторов стока для каждой ячейки, получены на основании среднего арифметического Ux(i-1/2,j) и Ux(i+1/2,j), деленного на значение пористости среды в центре ячейки ni,j и на толщину водоносного пласта bi,j для получения значения скорости просачивания Vx в центре ячейки:

Аналогичное уравнение используется для вычисления Vy в центре ячейки:

Центрирование осуществляется в соответствии с условием, согласно которому хранимые значения соответствуют центрам ячеек. Эти значения преобразуются в направление и величину стока, определяемых в географических координатах, для хранения в выходных растрах направления и величины.

В случае с краевыми ячейками растра, для которых информации недостаточно, значения для скорости просто копируются из ближайшей внутренней ячейки.

Значения пористости

В следующих таблицах собраны некоторые значения пористости и гидравлической проводимости для различных геологических формаций.

Таблица 1: Гидравлические проводимости рыхлых пород
СредняяK (м/с)

Крупный гравий

10-1 – 10-2

Песок и гравий

10-1 – 10-5

Тонкий песок, ил, лессы

10-5 – 10-9

Глина, глинистые сланцы, гляциальные отложения

10-9 – 10-13

Гидравлические проводимости твердых пород, Marsily (1986)
Таблица 2: Гидравлические проводимости твердых пород
СредняяK (м/с)

Доломитовый известняк

10-3 – 10-5

Выветренный мел

10-3 – 10-5

Невыветренный мел

10-6 – 10-9

Известняк

10-5 – 10-9

Песчаник

10-4 – 10-10

Гранит, гнейс, плотный базальт

10-9 – 10-13

Гидравлические проводимости твердых пород, Marsily (1986)
Таблица 3: Пористость геологических формаций
СредняяОбщая пористость

Неизмененный гранит и гнейс

0.0002 – 0.018

Кварцит

0.008

Глинистый сланец, аспидный сланец, слюда

0.005 – 0.075

Известняк, первичный доломит

0.005 – 0.125

Вторичный доломит

0.10 – 0.30

Мел

0.08 – 0.37

Песчаник

0.035 – 0.38

Вулканический туф

0.30 – 0.40

Песок

0.15 – 0.48

Глина

0.44 – 0.53

Разбухающая глина, ил

до 0,90

Пахотные почвы

0.45 – 0.65

Пористость геологических формаций, Marsily (1986).

Дополнительные значения пористости и гидравлической проводимости собраны в таблицах, опубликованных в издании Freeze and Cherry (1979). В работе Gelhar et al. (1992) представлены значения пористости и проводимости различных формаций. Детальное обсуждение пористости в осадочных породах приводится в работе Blatt et al. (1980). Подробно адвективно–дисперсионное моделирование, использующее эти функции, представлено в работе Tauxe (1994).

Примеры

Обычная последовательность при моделировании рассеивания грунтовых вод – запуск инструмента Сток по Дарси, затем инструмента Трек частиц, а затем инструмента Фильтрация в водоносном горизонте.

  • Пример параметров для диалогового окна инструмента Сток по Дарси:

    Входной растр глубин залегания водоносного пласта : head

    Входной растр эффективной пористости : poros

    Входной растр толщины водоносного пласта : thickn

    Входной растр водопроницаемости : transm

    Выходной растр баланса остаточного объема грунтовых вод : resid1

    Выходной растр направления : dir1

    Выходной растр величины : mag1

  • Пример параметров в диалоговом окне для инструмента Скорость по Дарси:

    Входной растр глубин залегания водоносного пласта : head

    Входной растр эффективной пористости : poros

    Входной растр толщины водоносного пласта : thickn

    Входной растр водопроницаемости : transm

    Выходной растр направления : dir1

    Выходной растр величины : mag1

Литература

Bear, J. Hydraulics of Groundwater. McGraw-Hill. 1979

Blatt, H., G. Middleton, and R. Murray. Origin of Sedimentary Rocks, 2nd Ed. Prentice-Hall. 1980

Freeze, R. A., and J. A. Cherry. Грунтовые воды. Prentice-Hall. 1979

Gelhar, L. W., C. Welty, and K. R. Rehfeldt. «A Critical Review of Data on Field-Scale Dispersion in Aquifers». Water Resources Research, 28 no. 7: 1955-1974. 1992.

Konikow, L. F. and J. D. Bredehoeft. «Computer Model of Two-Dimensional Solute Transport and Dispersion in Ground Water», USGS Techniques of Water Resources Investigations, Book 7, Chap. C2, U.S. Geological Survey, Washington, D.C. 1978.

Marsily, G. de. Quantitative Hydrogeology. Academic Press. 1986.

Tauxe, J. D. «Адвективно-дисперсионное моделирование пористой среды в ГИС». Докторская диссертация в области строительства. The University of Texas at Austin, 1994.

Связанные разделы

Допустимый Ток для Медных Шин

Расчет сечения медной шины по длительно допустимым токам нужно проводить в соответствии с главой 1.3 «Правил устройства электроустановок» выпущенных Министерством Энергетики СССР в 1987 году. То есть те самые ПУЭ 1.3.24, знакомые всем электрикам « При выборе шин больших сечений необходимо выбирать наиболее экономичные по условиям пропускной способности конструктивные решения, обеспечивающие наименьшие добавочные потери от поверхностного эффекта и эффекта близости и наилучшие условия охлаждения (уменьшение количества полос в пакете, рациональная конструкция пакета, применение профильных шин и т. п.).». На основании их выбираются допустимые длительные токи для неизолированных проводов и шин. Кроме того, часто в среде электротехники можно услышать, что это пропускная способность по току медной полосы. Предельно допустимые длительные токи для медных шин прямоугольного сечения ПУЭ 1.3.31 для постоянного и переменного тока при подключении 1 полосы на фазу собраны в нижеследующей таблице токов медных шин:

Пропускная способность медной шины

Сечение шины, ммПостоянный ток, АПеременный ток, А
Допустимый ток шина медная 15×3210210
Допустимый ток шина медная 20×3275275
Допустимый ток шина медная 25×3340340
Допустимый ток шина медная 30×4475475
Допустимый ток шина медная 40×4625625
Допустимый ток шина медная 40×5705700
Допустимый ток шина медная 50×5870860
Допустимый ток шина медная 50×6960955
Допустимый ток шина медная 60×611451125
Допустимый ток шина медная 60×813451320
Допустимый ток шина медная 60×1015251475
Допустимый ток шина медная 80×615101480
Допустимый ток шина медная 80×817551690
Допустимый ток шина медная 80×1019901900
Допустимый ток шина медная 100×618751810
Допустимый ток шина медная 100×821802080
Допустимый ток шина медная 100×1024702310
Допустимый ток шина медная 120×826002400
Допустимый ток шина медная 120×1029502650

Купить электротехнические медные и алюминиевые шины можно в нашей компании со склада и под заказ:

Расчет теоретического веса электротехнических шин:

Руководство по электропроводности — Van London

Что такое проводимость?

 

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

 

Преимущества и недостатки измерения проводимости

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

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

 

Единицы проводимости

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

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

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

ТАБЛИЦА 1

КОНКРЕТНЫЙ
ПРОВОДИМОСТЬ
МИКРОМО/СМ *
КОНКРЕТНЫЙ
СОПРОТИВЛЕНИЕ
МЕГОМ-СМ *
ЧАСТИ ПО МЛН
Как ИОН Как CaCO 3 В виде NaCl **
гр./ ГАЛ.
Как
CaCO 3
.055
.056
.063
.071
.083
.100
.500
1.000
10.000
80.000
625.000
10 000 000
18.240
18.000
16.000
14.000
12.000
10.000
2.000
1.000
.100
.0125
.0016
.0001
НЕТ
.036
.041
.046
.054
.065
.325
.650
6.500
52.000
406.250
6 500 000
НЕТ
.028
.031
.036
.042
.050
.250
.500
5.000
40.000
312.500
5 000 000
НЕТ
.022
.025
.029
.033
.040
.200
.400
4.000
32.000
250.000
4 000 000
НЕТ
.002
.002
.002
.002
.003
.015
.029
.292
2.340
18.273
292.398

 

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

ТАБЛИЦА 2
ПРОВОДИМОСТЬ / УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ / TDS ПЕРЕВОД

ПРОВОДИМОСТЬ (МИКРОМХОС-СМ) УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ (ОМ-СМ) РАСТВОРЕННЫЕ ТВЕРДЫЕ ВЕЩЕСТВА (Ч/МН)
.056 18 000 000 .0277
.084 12 000 000 .0417
.167 6 000 000 .0833
1,00 1 000 000 .500
2,50 400 000 1,25
20,0 50 000 10.0
200 5000 100
2000 500 1000
20 000 50 10 000

Примечание: ppm x 2 = проводимость

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

ТАБЛИЦА 3
ПРОВОДИМОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ПРИ 25 o C

Приложение Проводимость Удельное сопротивление
Чистая вода 0.05 мкСм/см 18 МОм-см
Котловая вода электростанции 0,05–1 мкСм/см 1-18 МОм-см
Дистиллированная вода 0,5 мкСм/см 2 МОм-см
Вода деионизированная 0,1–10 мкСм/см 0,1-10 МОм-см
Вода деминерализованная 1–80 мкСм/см 0.01-1 МОм-см
Горная вода 10 мкСм/см 0,1 МОм-см
Питьевая вода 0,5-1 мСм/см 1-2 кОм-см
Сточные воды 0,9-9 мСм/см 0,1-1 кОм-см
Раствор KCl (0,01 М) 1,4 мСм/см 0,7 кОм-см
Питьевая вода максимум 1.5 мСм/см 0,7 кОм-см
Солоноватая вода 1–80 мСм/см 0,01-1 кОм-см
Техническая вода 7-140 мСм/см редко указывается
Морская вода 53 мСм/см редко указывается
10% NaOH 355 мСм/см редко указывается
10% H 2 SO 4 432 мСм/см редко указывается
31% HNO 3 865 мСм/см редко указывается

 

Влияние температуры

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

 

Электроды проводимости (ячейки)

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

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

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

 

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

 

Эффекты поляризации

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

 

Платинирование

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

 

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

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

 

Выбор конструкции ячейки проводимости: 2 или 4 ячейки?

 

Сравнение электродов с 2 и 4 ячейками

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

 

Инструкция по эксплуатации

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

 

Очистка

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

 

Методы очистки

 

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

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

 

Хранение

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

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

 

Реплатинирование

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

 

 

Типичные значения для горных пород — Электромагнитная геофизика

Заряжаемость

В следующих таблицах (из Telford et al., 1976) представлено очень общее руководство по возможной заряжаемости материалов.Одна из причин того, что электризуемость на месте оказывается ниже лабораторных значений, заключается в том, что в полевых измерениях задействованы большие объемы смешанных материалов.

Эти примеры показывают, что можно ожидать широкий диапазон изменчивости, подразумевая, что трудно использовать значения собственной заряжаемости (в моделях, полученных путем инверсии данных IP), чтобы точно определить, какой тип породы или материала находится в земле. Тем не менее, это постоянная тема исследований.

Таблица 1: Приведенные ниже значения относятся к более реалистичным временам зарядки и интегрирования: 3 секунды и 0.02-1,0 секунды соответственно.

Тип материала

Возможность зарядки (мс)

грунтовые воды

0

аллювий

1-4

гравий

3-9

докембрийские вулканиты

8-20

докембрийские гнейсы

6-30

сланцы

5-20

песчаники

3-12

аргилиты

3-10

кварциты

5-12

Таблица 2: Заряжаемость минералов при 1% концентрации в образцах (время зарядки и интегрирования согласно Таблице 2 выше)

Тип материала

Возможность зарядки (мс)

пирит

13.4

халькоцит

13,2

медь

12,3

графит

11,2

халькопирит

9,4

борнит

6,3

галенит

3.7

магнетит

2,2

малахит

0,2

гематит

0,0

Физические и химические механизмы, влияющие на электропроводность биоугля, полученного из лигнина

https://doi.org/10.1016/j.cartre.2021.100088Get rights and content

Highlights

9 Linderdive биоуголь можно производить с проводимостью, аналогичной саже.

Статистическая модель определила свойства, влияющие на проводимость биоугля.

Показано, что содержание кислорода и размер частиц Biochar влияют на электропроводность.

Тщательный выбор исходного лигнина может увеличить электропроводность биоугля.

Abstract

Биоуголь, полученный из лигнина, является многообещающей, устойчивой альтернативой углеродным порошкам на нефтяной основе (например,г., технический углерод) для полимерных композитов и накопителей энергии. Предыдущие исследования этих биоуглей показывают, что достижимы высокая электропроводность и хорошие емкостные характеристики. Однако эти исследования также показывают высокую изменчивость электропроводности между биоуглями (∼10–2–102 См/см). Основные механизмы, которые приводят к желаемым электрическим свойствам этих биоуглей, полученных из лигнина, плохо изучены. В этой работе мы исследуем причины изменения проводимости биоугля, полученного из лигнина, для оптимизации электропроводности биоугля, полученного из лигнина.С этой целью мы произвели биоуголь из трех разных лигнинов, цельного источника биомассы (стебли пшеницы) и целлюлозы при двух температурах пиролиза (900 °C, 1100 °C). Эти биоугли имеют диапазон проводимости (от 0,002 до 18,51 См / см), аналогичный тому, о котором сообщалось в литературе. Результаты изучения взаимосвязи между химическими и физическими свойствами биоугля и электропроводностью показывают, что уменьшение содержания кислорода и изменение размера частиц связаны с увеличением электропроводности.Важно отметить, что между биоуглями, полученными из лигнинов, выделенных с помощью аналогичных процессов, наблюдаются большие различия в электропроводности, что демонстрирует важность свойств лигнина для электропроводности биоугля. Эти результаты показывают, как состав и обработка лигнина могут быть дополнительно выбраны и оптимизированы для целевых конкретных применений биоуглей, полученных из лигнина.

Ключевые слова

Биоуголь проводимость

Лигнин

Углеродные порошки

Устойчивая электроника

Электроника на основе углерода

Рекомендуемые статьи

© 2021 The Authors.Опубликовано Elsevier Ltd.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

ПАРОВЫЕ СТОЛЫ

Следующие таблицы свойств пара взяты непосредственно из главы 5.5.3 Справочника по проектированию теплообменников, 1986 г., К. Ф. Битона.

Таблицы в этом разделе перепечатаны с разрешения NBS/NRC Steam Tables.

символы и обозначения для таблиц

90 054 кг / с 2 = N / M
Символ собственности Единицы
ч удельная энтальпия кДж / кг
P давление бар = 0.1 MPA
PR
PR PRANDTL номер (= ηC P / λ) безразмерный
R специфической энтальпии испарения KJ / KG
S Специфическая энтропия KJ / (KG K)
T S температура на насыщенности U специфической внутренней энергии KJ / KG
ν Специфический том объем м 3 / кг
ε Статическая диэлектрическая константа безразмерный
η вязкость 10 -6 кг / (см) = MPA S
λ Термальная проводимость мВт/(К·м)
ρ плотность кг/м 3
σ поверхностное натяжение
специфическая энтропия испарения KJ / (кг к)
2
2 G Обозначает насыщенный паров l обозначает состояние насыщенной жидкости.

Эталонным состоянием для всех значений свойств является жидкость в тройной точке, для которого удельная внутренняя энергия и удельная энтропия установлены равными нулю.

Рисунок 1. Вязкость.

Рисунок 2. Теплопроводность.

Рис. 3. Число Прандтля.

Таблица 1. Насыщенность (температура)

Таблица 2. Насыщенность (давление)

Таблица 3. Сжатая вода и перегретый пара

Таблица 4. Удельная теплоемкость при постоянном давлении

Таблица 5. Вязкость

Таблица 6.Теплопроводность

Таблица 7. Число Прандтля

Таблица 8. Свойства сосуществующих фаз: вязкость, теплопроводность, число Прандтля, диэлектрическая проницаемость, поверхностное натяжение

Таблица 9. Коэффициент теплового расширения = (β 1/ν)(∂ν/∂T) p жидкой воды в зависимости от давления и температуры. (β в 10 −3 /K.)

Таблица 10. Температуропроводность æ жидкой воды в зависимости от давления и температуры.(k в 10 −6 м 2 /сек)

ССЫЛКИ

Хаар, Л., Галлахер, Дж. С., и Келл, Г. С. (1984) Термодинамические и транспортные свойства и компьютерные программы для парового и жидкого состояний воды в единицах СИ. NBS/NRC, Hemisphere, Washington, DC

VDI—Wärmeatlas (1974), 2-е изд., Verein Deutsches Ingenieure, Дюссельдорф.

Каталожные номера
  1. Хаар, Л., Галлахер, Дж. С., и Келл, Г.S. (1984) Термодинамические и транспортные свойства и компьютерные программы для пара и жидкого состояния воды в единицах СИ. NBS/NRC, Hemisphere, Вашингтон, округ Колумбия
  2. VDI—Wärmeatlas (1974), 2-е изд., Verein Deutsches Ingenieure, Дюссельдорф. DOI: 10.1002/цит.330470908
Количество просмотров: 1154623 Статья добавлена: 2 февраля 2011 г. Последнее изменение статьи: 9 февраля 2011 г. © Copyright 2010-2022 Вернуться к началу

Электропроводность, соленость и общее количество растворенных твердых веществ

Что такое электропроводность?

Соли растворяются в воде с образованием аниона и катиона.Эти ионы составляют основу электропроводности воды.

Электропроводность — это мера способности воды пропускать электрический ток. Эта способность напрямую связана с концентрацией ионов в воде 1 . Эти проводящие ионы поступают из растворенных солей и неорганических материалов, таких как щелочи, хлориды, сульфиды и карбонатные соединения 3 . Соединения, которые растворяются в ионы, также известны как электролиты 40 . Чем больше ионов присутствует, тем выше электропроводность воды.Точно так же, чем меньше ионов в воде, тем меньше ее проводимость. Дистиллированная или деионизированная вода может действовать как изолятор из-за ее очень низкого (если не незначительного) значения проводимости 2 . Морская вода, с другой стороны, имеет очень высокую проводимость.

Ионы проводят электричество благодаря своим положительным и отрицательным зарядам 1 . При растворении электролитов в воде они распадаются на положительно заряженные (катион) и отрицательно заряженные (анион) частицы. Поскольку растворенные вещества расщепляются в воде, концентрации каждого положительного и отрицательного заряда остаются равными.Это означает, что хотя проводимость воды увеличивается с добавлением ионов, она остается электрически нейтральной 2 .

 

Единицы измерения проводимости

Проводимость обычно измеряется в микро- или миллисименсах на сантиметр (мкСм/см или мСм/см). Это также может быть выражено в микромах или миллимах на сантиметр (уммо на см или ммо на см), хотя эти единицы менее распространены. Один симен равен одному mho 1 . Микросименс на сантиметр является стандартной единицей измерения пресной воды.В отчетах о проводимости морской воды используются микро-, милли-, а иногда даже просто симены/мхо на сантиметр, в зависимости от публикации.

 

Удельная электропроводность

Удельная электропроводность при 25°C используется в качестве эталона для сравнения различных источников воды, поскольку коэффициенты проводимости меняются в зависимости от температуры.

Удельная проводимость – это измерение проводимости, выполненное при температуре 25°C или скорректированное на нее 3 . Это стандартизированный метод определения электропроводности.Так как температура воды влияет на показания электропроводности, запись электропроводности при 25°C позволяет легко сравнивать данные 3 . Удельная проводимость обычно выражается в мкСм/см при 25°C 6 .

Если измерение электропроводности производится при 25°C, его можно указать просто как удельную электропроводность. Если измерение производится при другой температуре и с поправкой на 25°С, то необходимо учитывать температурный коэффициент. Удельный температурный коэффициент электропроводности может изменяться в зависимости от измеренной температуры и ионного состава воды 32 .Обычно используется коэффициент 0,0191-0,02 на основе стандартов KCl 3,32 . Растворы на основе NaCl должны иметь температурный коэффициент 0,02-0,0214 33 .

 

Удельное сопротивление

Проводимость формально определяется как величина, обратная удельному сопротивлению, которое стоит уточнить на 3 . Удельное сопротивление — это измерение сопротивления воды потоку тока на расстоянии. Чистая вода имеет сопротивление 18,2 МОм*см 5 . Удельное сопротивление уменьшается по мере увеличения концентрации ионов в воде.Забавный способ запомнить, что удельное сопротивление и проводимость являются обратными величинами (1/измерение), заключается в названии единицы измерения: мОм и Ом — это одни и те же буквы, только наоборот.

 

Проводимость

Проводимость является частью проводимости, но не является отдельным измерением сама по себе. Электрическая проводимость зависит от длины проводника, так же как и сопротивление 18 . Проводимость измеряется в мОм или сименс 19 . Проводимость — это проводимость (См), измеренная на определенном расстоянии (1 см), которая включена в единицы (См/см) 19 .Таким образом, проводимость воды будет меняться в зависимости от указанного расстояния. Но пока температура и состав остаются прежними, проводимость воды не изменится.

 

Что такое соленость?

Соленость — неоднозначный термин. Основное определение солености – это общая концентрация всех растворенных солей в воде 4 . Эти электролиты при растворении образуют ионные частицы, каждая из которых имеет положительный и отрицательный заряд. Таким образом, соленость сильно влияет на проводимость.Хотя соленость можно измерить с помощью полного химического анализа, этот метод сложен и требует много времени 13 . Морскую воду нельзя просто выпарить до массы сухой соли, так как в ходе процесса теряются хлориды 26 .

Наиболее распространенные ионы в морской воде.

Чаще соленость не измеряется напрямую, а выводится из измерения электропроводности 6 . Это известно как практическая соленость. Эти выводы сравнивают удельную электропроводность образца со стандартом солености, таким как морская вода 6 .Измерения солености, основанные на значениях проводимости, не имеют единиц измерения, но часто за ними следует обозначение практических единиц солености (psu) 25 .

Существует много различных растворенных солей, которые влияют на соленость воды. Основными ионами в морской воде (с практической соленостью 35) являются: хлорид, натрий, магний, сульфат, кальций, калий, бикарбонат и бром 25 . Многие из этих ионов также присутствуют в источниках пресной воды, но в гораздо меньших количествах 4 .Ионный состав внутренних источников воды зависит от окружающей среды. Большинство озер и рек содержат соли щелочных и щелочноземельных металлов, причем кальций, магний, натрий, карбонаты и хлориды составляют высокий процент ионного состава 4 . Пресная вода обычно имеет более высокое соотношение бикарбонатов, в то время как морская вода имеет более высокие концентрации натрия и хлоридов 39 .

 

Абсолютная соленость

Функция Гиббса является основой для расчета абсолютной солености.Он рассматривает всю систему в целом вместо того, чтобы полагаться исключительно на проводимость.

Хотя практическая шкала солености приемлема в большинстве ситуаций, в 2010 году был принят новый метод измерения солености. Этот метод, названный TEOS-10, определяет абсолютную соленость, а не практическую соленость, полученную из проводимости. Абсолютная соленость обеспечивает точное и последовательное представление термодинамического состояния системы 24 . Абсолютная соленость является более точной и более точной, чем практическая соленость, и может использоваться для оценки солености не только в океане, но и на больших глубинах и в диапазоне температур 24 .TEOS-10 получен из функции Гиббса, которая требует более сложных вычислений, но предлагает больше полезной информации 24 .

 

Единицы измерения солености

Единицы, используемые для измерения солености, колеблются в зависимости от применения и процедуры отчетности. Части на тысячу или грамм/килограмм (1 ppt = 1 г/кг) раньше были стандартом 22 . В некоторых источниках пресной воды это указывается в мг/л 4, 37 . Теперь значения солености сообщаются на основе безразмерной Практической шкалы солености (иногда обозначаемой в практических единицах солености как psu) 22 .По состоянию на 2010 год был разработан расчет абсолютной солености, но он не используется для архивов базы данных 24 . Абсолютная соленость указывается в г/кг и обозначается символом S A . TEOS-10 предлагает предварительно запрограммированные уравнения для расчета абсолютной солености.

Все различные методы и единицы измерения солености основаны на контрольной точке 35 для морской воды.

Единицы psu, ppt и S A г/кг почти эквивалентны (и часто взаимозаменяемы) 6 .Все три метода основаны на приблизительном значении солености 35 в морской воде 24 . Тем не менее, есть некоторые различия, которые необходимо сделать.

Практические единицы измерения солености безразмерны и основаны на исследованиях проводимости растворов хлорида калия и морской воды 13 . Эти исследования проводились с раствором KCL 32,4356 г/кг и «копенгагенской водой», которая имеет хлорность 19,374 частей на триллион 25 . Этой морской воде Северной Атлантики была присвоена установленная практическая соленость 35 psu 25 .Практическая шкала солености считается точной для значений от 2 до 42 psu 26 . Это наиболее распространенные используемые единицы, и практическая соленость остается наиболее распространенным значением солености, хранящимся в архивах данных 24 .

Историческое определение солености основывалось на концентрации хлоридов (которую можно было определить титрованием) 28 . В этом расчете использовалось следующее уравнение:

Определение общей солености на основе концентрации хлоридов только в источниках воды с известным соотношением хлоридов и солености, таких как морская вода.

Этот метод приемлем только для морской воды, так как он ограничен в эстуариях, солоноватых и пресноводных источниках 28 . В то время как соленость и хлорность пропорциональны в морской воде, основанные на этом уравнения не точны в пресной воде или при изменении соотношения хлора 26 .

Абсолютная соленость в г/кг лучше всего подходит для исследований, требующих очень точных данных. Она согласуется с другими единицами СИ как истинная массовая доля и гарантирует, что все термодинамические отношения (плотность, звук, скорость и теплоемкость) остаются неизменными 24 .Эти единицы также помогают определить вклад конкретных ионов в значения солености 39 . Абсолютная соленость также предлагает более широкий диапазон и более точные значения, чем другие методы солености, когда известен ионный состав 24 .

 

Что такое общее количество растворенных твердых веществ?

EPA, USPHS и AWWA рекомендуют верхний предел TDS в 500 мг/л, хотя в некоторых регионах он превышается с незначительным вредным эффектом 41 .

Общее количество растворенных твердых веществ (TDS) объединяет сумму всех ионных частиц размером менее 2 микрон (0.0002 см) 11 . Сюда входят все диссоциированные электролиты, составляющие концентрации солености, а также другие соединения, такие как растворенные органические вещества. В «чистой» воде TDS примерно равен солености 12 . В сточных водах или загрязненных районах TDS может включать органические растворенные вещества (такие как углеводороды и мочевина) в дополнение к ионам солей 12 .

Общие концентрации растворенных твердых веществ за пределами нормального диапазона могут вызвать набухание или сморщивание клетки.Это может негативно повлиять на водную жизнь, которая не может компенсировать изменение удержания воды.

В то время как измерения TDS основаны на проводимости, некоторые штаты, регионы и агентства часто устанавливают максимум TDS вместо предела проводимости для качества воды 37 . Максимальное количество растворенных твердых веществ в пресной воде может составлять 2000 мг/л, а в большинстве источников их должно быть намного меньше 13 . В зависимости от ионных свойств избыточное общее количество растворенных твердых веществ может оказывать токсическое воздействие на рыбу и рыбью икру.У лососевых, подвергшихся воздействию CaSO4 выше среднего уровня на различных стадиях жизни, наблюдалось снижение показателей выживания и воспроизводства 37 . Когда общее содержание растворенных твердых веществ превышало 2200-3600 мг/л, лососевые, окунь и щука демонстрировали снижение коэффициента вылупления и выживаемости яиц 37 .

Растворенные твердые вещества также важны для водных организмов, поскольку поддерживают баланс плотности клеток 11 . В дистиллированной или деионизированной воде вода будет поступать в клетки организма, вызывая их набухание 11 .В воде с очень высокой концентрацией TDS клетки сморщиваются. Эти изменения могут повлиять на способность организма двигаться в толще воды, заставляя его плавать или тонуть за пределами своего нормального диапазона 11 .

TDS также может влиять на вкус воды и часто указывает на высокую щелочность или жесткость 12 .

 

Единицы TDS

Общее количество растворенных твердых веществ указано в мг/л. TDS можно измерить гравиметрически (с помощью чаши для испарения) или рассчитать путем умножения значения проводимости на эмпирический коэффициент 13 .Хотя определение TDS путем испарения требует больше времени, оно полезно, когда состав источника воды неизвестен. Определение TDS по проводимости выполняется быстрее и подходит как для полевых измерений, так и для непрерывного мониторинга 42 .

При расчете общего содержания растворенных твердых веществ на основе измерения электропроводности используется коэффициент TDS. Эта константа TDS зависит от типа твердых веществ, растворенных в воде, и может быть изменена в зависимости от источника воды. Большинство измерителей проводимости и других средств измерения используют общую приближенную постоянную около 0.65 32 . Однако при измерении смешанной воды или соленой воды (со значением электропроводности более 5000 мкСм/см) константа TDS должна быть выше: около 0,735 и 0,8 соответственно 20 . Точно так же пресная или почти чистая вода должна иметь более низкую константу TDS, близкую к 0,47–0,50 36 . Стандартные методы исследования воды и сточных вод

принимают константу TDS 0,55–0,7, хотя, если известно, что источник воды содержит большое количество ионов кальция или сульфата, константа равна 0.8 можно использовать 13 . Некоторые кондуктометры принимают постоянную за пределами этого диапазона, но рекомендуется повторно проанализировать образец путем испарения, чтобы подтвердить это соотношение 13 .

Как видно из приведенной ниже таблицы, растворы с одинаковым значением электропроводности, но разным ионным составом (KCl, NaCl и 442) будут иметь разные общие концентрации растворенных твердых веществ. Это связано с разницей в молекулярной массе 40 . Кроме того, ионный состав изменит рекомендуемую константу TDS.

При одном и том же значении проводимости каждый раствор будет иметь разную концентрацию растворенных твердых веществ и, следовательно, разный показатель TDS.

Все три стандарта подходят для калибровки электропроводности. Однако при расчете общего количества растворенных твердых веществ следует учитывать ионный состав. Если это позволяет проект, константа TDS должна быть определена для каждого конкретного участка на основе известных ионных составляющих в воде 6 .

 

Почему важна проводимость?

Факторы, влияющие на объем воды (например, сильный дождь или испарение), влияют на проводимость.Сток или затопление почв с высоким содержанием солей или минералов может вызвать всплеск проводимости, несмотря на увеличение потока воды.

Проводимость, в частности удельная проводимость, является одним из наиболее полезных и часто измеряемых параметров качества воды 3 . Помимо того, что проводимость является основой большинства расчетов солености и общего содержания растворенных твердых веществ, она является ранним индикатором изменений в водной системе. Большинство водоемов имеют довольно постоянную электропроводность, которую можно использовать в качестве основы для сравнения с будущими измерениями 1 .Значительные изменения, будь то из-за естественных наводнений, испарения или антропогенного загрязнения, могут быть очень пагубными для качества воды.

Морская вода не может содержать столько растворенного кислорода, как пресная вода, из-за ее высокой солености.

Проводимость и соленость имеют сильную корреляцию 3 . Поскольку проводимость легче измерить, она используется в алгоритмах оценки солености и TDS, которые влияют на качество воды и водную жизнь.

Соленость особенно важна, поскольку она влияет на растворимость растворенного кислорода 3 .Чем выше уровень солености, тем ниже концентрация растворенного кислорода. Кислород примерно на 20% менее растворим в морской воде, чем в пресной воде при той же температуре 3 . Это означает, что в среднем морская вода имеет более низкую концентрацию растворенного кислорода, чем пресноводные источники. Влияние солености на растворимость растворенных газов обусловлено законом Генри; используемая константа будет изменяться в зависимости от концентрации ионов соли 39 .

 

Устойчивость к водным организмам

Эвригалинные виды имеют самый широкий диапазон устойчивости к солености, поскольку они перемещаются как между соленой, так и пресной водой.

Большинство водных организмов могут переносить только определенный диапазон солености 14 . Физиологическая адаптация каждого вида определяется соленостью окружающей его среды. Большинство видов рыб стеногалинные, либо исключительно пресноводные, либо исключительно морские 43 . Однако есть несколько организмов, которые могут адаптироваться к разным соленостям. Эти эвригалинные организмы могут быть анадромными, катадромными или настоящими эвригалинными. Анадромные организмы живут в соленой воде, но нерестятся в пресной.Катадромные виды, наоборот, живут в пресной воде, а на нерест мигрируют в соленую 43 . Настоящие эвригалинные виды можно найти в соленой или пресной воде в любой момент их жизненного цикла 43 . Эстуарные организмы являются настоящими эвригалинными.

Эвригалинные виды обитают в эстуариях или перемещаются по ним, где очевидна соленая зональность. Уровни солености в эстуарии могут варьироваться от пресной воды до морской воды на небольшом расстоянии 21 . В то время как эвригалинные виды могут с комфортом путешествовать по этим зонам, стеногалинные организмы не могут и будут встречаться только на одном или другом конце эстуария.Такие виды, как морские звезды и морские огурцы, не переносят низкие уровни солености, и, хотя они находятся в прибрежной зоне, их нельзя найти во многих эстуариях 21 . Некоторые водные организмы могут быть чувствительны даже к ионному составу воды. Приток конкретной соли может негативно повлиять на вид, независимо от того, остается ли уровень солености в допустимых пределах 14 .

Устойчивость к солености зависит от осмотических процессов в организме. Рыбы и другие водные организмы, обитающие в пресной воде (с низкой проводимостью), являются гиперосмотическими 15 .Гиперосмотический определяет способность клетки удалять воду и удерживать ионы. Таким образом, эти организмы поддерживают более высокие внутренние ионные концентрации, чем окружающая вода 16 . С другой стороны спектра, организмы соленой воды (с высокой проводимостью) являются гипоосмотическими и поддерживают более низкую внутреннюю ионную концентрацию, чем морская вода. Эвригалинные организмы способны приспосабливаться к изменению уровня соли. Каждая группа организмов адаптировалась к концентрации ионов в соответствующей среде и будет поглощать или выделять соли по мере необходимости 16 .Изменение проводимости окружающей среды за счет увеличения или уменьшения уровня солей негативно повлияет на метаболические способности организмов. Даже изменение типа иона (например, калий на натрий) может быть вредным для водных организмов, если их биологические процессы не могут справиться с другим ионом 14 .

Большинство водных организмов предпочитают либо пресную, либо соленую воду. Немногие виды пересекают градиенты солености, и еще меньшее их число все еще переносит суточные колебания солености.

 

Изменение проводимости может указывать на загрязнение

Масло или углеводороды могут снижать проводимость воды. (фото предоставлено Ламиотом через Wikimedia Commons)

Внезапное увеличение или уменьшение проводимости в водоеме может указывать на загрязнение. Сельскохозяйственный сток или утечка сточных вод увеличат электропроводность из-за дополнительных ионов хлорида, фосфата и нитрата 1 . Разлив нефти или добавление других органических соединений уменьшит проводимость, поскольку эти элементы не распадаются на ионы 34 .В обоих случаях дополнительные растворенные твердые вещества окажут негативное влияние на качество воды.

 

Соленость способствует конвекции океана

Влияние солености на плотность воды является одной из движущих сил конвекции океана.

Соленость влияет на плотность воды. Чем выше концентрация растворенных солей, тем выше плотность воды 4 . Увеличение плотности с уровнем соли является одной из движущих сил циркуляции океана 22 .Когда морской лед образуется вблизи полярных регионов, он не включает ионы соли. Вместо этого молекулы воды замерзают, выталкивая соль в карманы с соленой водой 22 . Этот рассол в конечном итоге вытекает изо льда, оставляя воздушный карман и увеличивая соленость воды, окружающей лед. Поскольку эта соленая вода более плотная, чем окружающая вода, она тонет, создавая схему конвекции, которая может влиять на циркуляцию океана на сотни километров 22 .

 

Откуда берутся TDS и соленость?

Проводимость и соленость сильно различаются в разных водоемах.Большинство пресноводных водотоков и озер имеют низкие значения солености и проводимости. Океаны имеют высокую проводимость и соленость из-за большого количества присутствующих растворенных солей.

 

Источники проводимости пресной воды

Многие различные источники могут влиять на общий уровень растворенных твердых веществ в воде.

В ручьях и реках нормальный уровень электропроводности зависит от окружающей геологии 1 . Глинистые почвы будут способствовать проводимости, в то время как гранитная порода не будет 1 .Минералы в глине ионизируются по мере растворения, а гранит остается инертным. Точно так же приток подземных вод будет способствовать проводимости ручья или реки в зависимости от геологии, через которую проходят подземные воды. Подземные воды, сильно ионизированные растворенными минералами, увеличивают электропроводность воды, в которую они впадают.

 

Источники проводимости соленой воды

Большая часть соли в океане поступает из стоков, отложений и тектонической активности 17 .Дождь содержит углекислоту, которая может способствовать эрозии горных пород. По мере того, как дождь течет по камням и почве, минералы и соли распадаются на ионы и уносятся с собой, в конечном итоге достигая океана 17 . Гидротермальные источники на дне океана также поставляют растворенные минералы 17 . Когда горячая вода просачивается из вентиляционных отверстий, она выделяет с собой минералы. Подводные вулканы могут извергать растворенные минералы и углекислый газ в океан 17 . Растворенный углекислый газ может стать угольной кислотой, которая может разъедать породы на окружающем морском дне и повышать соленость.Когда вода испаряется с поверхности океана, соли из этих источников накапливаются в течение миллионов лет 27 .

Сбросы, такие как загрязнение, также могут способствовать засолению и TDS, поскольку сточные воды увеличивают содержание ионов солей, а разливы нефти увеличивают общее количество растворенных твердых веществ 1 .

 

Когда электропроводность колеблется?

Электропроводность зависит от температуры и солености воды/TDS 38 . Изменения водного потока и уровня воды также могут влиять на проводимость из-за их влияния на соленость.Температура воды может привести к ежедневным колебаниям уровня проводимости. Помимо прямого влияния на электропроводность, температура также влияет на плотность воды, что приводит к ее расслоению. Стратифицированная вода может иметь разные значения проводимости на разных глубинах.

Поток воды из источника, грунтовых вод, дождя, слияния или других источников может влиять на соленость и проводимость воды. Аналогичным образом, уменьшение стока из-за плотин или отводов рек также может изменить уровни проводимости 29 .Изменения уровня воды, такие как приливы и испарение, также вызывают колебания уровней солености и проводимости.

 

Проводимость и температура

Проводимость зависит от температуры.

При повышении температуры воды увеличивается и проводимость 3 . При повышении на каждый 1°C значения проводимости могут увеличиваться на 2-4% 3 . Температура влияет на проводимость, увеличивая подвижность ионов, а также на растворимость многих солей и минералов 30 .Это можно увидеть в дневных вариациях, когда водоем нагревается из-за солнечного света (и проводимость увеличивается), а затем охлаждается ночью (уменьшается проводимость).

Из-за прямого влияния температуры электропроводность измеряется или корректируется до стандартной температуры (обычно 25°C) для сопоставимости. Этот стандартизированный метод отчетности называется удельной проводимостью 1 .

Сезонные колебания электропроводности, хотя и зависят от средних температур, также зависят от стока воды.В некоторых реках, поскольку весенний часто имеет наибольший объем стока, проводимость в это время может быть ниже, чем зимой, несмотря на разницу температур 23 . В воде с небольшим притоком или без него средние сезонные значения больше зависят от температуры и испарения.

 

Электропроводность и расход воды

Влияние расхода воды на значения проводимости и солености довольно простое. Если приток является источником пресной воды, он уменьшит значения солености и проводимости 29 .Источники пресной воды включают родники, талые воды, прозрачные чистые ручьи и пресные подземные воды 21 . С другой стороны спектра, приток высокоминерализованных подземных вод увеличит электропроводность и соленость 1 . Сельскохозяйственные стоки, помимо высокого содержания питательных веществ, часто имеют более высокую концентрацию растворенных твердых веществ, что может влиять на электропроводность 23 . Как для пресной, так и для минерализованной воды, чем выше объемный расход, тем больше он будет влиять на соленость и электропроводность 29 .

Дождь сам по себе может иметь более высокую проводимость, чем чистая вода из-за включения газов и частиц пыли 23 . Однако проливные дожди могут уменьшить электропроводность водоема, так как он разбавляет текущую концентрацию солености 29 .

Наводнение может увеличить электропроводность, когда соли и минералы вымываются из почвы в источник воды.

Если проливные дожди или другое серьезное погодное явление способствует наводнению, влияние на проводимость зависит от водоема и окружающей почвы.В районах с засушливым и влажным сезонами проводимость обычно снижается в течение сезона дождей из-за разбавления источника воды 44 . Хотя общая проводимость ниже в течение сезона, часто бывают скачки проводимости, когда вода первоначально попадает в пойму. Если пойма содержит богатую питательными веществами или минерализованную почву, ранее сухие ионы соли могут попасть в раствор по мере ее затопления, повышая электропроводность воды 44 .

При затоплении прибрежных вод возможен обратный эффект.Хотя мутность будет увеличиваться, проводимость воды часто снижается во время прибрежного паводка 45 . Морская вода поглощает взвешенные вещества и питательные вещества из почвы, но также может откладывать свои соли на суше, снижая электропроводность воды 45 .

Плотины и отводы рек влияют на проводимость, уменьшая естественный объем воды, поступающей на территорию. Когда этот поток отклоняется, эффект дополнительной пресной воды (снижение электропроводности) сводится к минимуму 23 .Участки ниже по течению от плотины или отвода реки будут иметь измененное значение проводимости из-за уменьшения притока 23 .

 

Проводимость и уровень воды

Поскольку поток воды в эстуарии колеблется, меняется и уровень солености.

Проводимость воды из-за колебаний уровня воды часто напрямую связана с расходом воды. Колебания проводимости и солености из-за изменения уровня воды наиболее заметны в эстуариях. По мере подъема приливов соленая вода из океана выталкивается в эстуарий, повышая значения солености и проводимости 29 .Когда отлив спадает, соленая вода тянется обратно к океану, снижая электропроводность и соленость 29 .

Испарение может привести к повышению концентрации соли. По мере снижения уровня воды присутствующие ионы концентрируются, способствуя повышению уровня проводимости 34 . Вот почему значения проводимости и солености летом часто увеличиваются из-за меньшего объема стока и испарения 21 . С другой стороны, дождь может увеличивать объем и уровень воды, снижая электропроводность 29 .

 

Соленость и стратификация

Уровни температуры и солености изменяют плотность воды и, таким образом, способствуют стратификации водной толщи 21 . Точно так же, как понижение температуры увеличивает плотность воды, увеличение солености приведет к тому же результату. Фактически изменение плотности воды из-за увеличения солености на 1 PSU эквивалентно изменению плотности воды из-за снижения температуры на 4°C 28 .

Вертикальная стратификация из-за солености.Более глубокие воды имеют большую плотность и более высокую соленость, чем поверхностные воды.

Стратификация может быть вертикальной в толще воды (наблюдается в озерах и океанах) или горизонтальной, как это наблюдается в некоторых эстуариях 8 . Эти пласты разделены границей, известной как галоклин 9 . Галоклин разделяет слои воды с разным уровнем солености 9 . При большом различии уровней солености (часто из-за особо пресного или соленого притока) развивается галоклин 28 .Галоклин часто совпадает с термоклином (температурная граница) и пикноклином (плотностная граница) ( 28 . Эти клины отмечают глубину, на которой резко изменяются свойства воды (такие как соленость, температура и плотность).

Эстуарии уникальны тем, что они могут иметь горизонтальные или вертикальные галоклины.Вертикальные галоклины появляются, когда уровень солености снижается по мере того, как вода поступает в эстуарий из открытого океана 8 . Вертикальные галоклины часто возникают, когда приливы достаточно сильны, чтобы перемешивать толщу воды вертикально для одинаковая соленость, но уровни различаются между пресноводной и океанической сторонами эстуария 8 .

Эстуарии могут располагаться горизонтально между источником пресной воды и соленым океаном.

Горизонтальная стратификация присутствует в эстуариях со слабыми приливами. Пресная вода, поступающая из рек, может затем плавать над более плотной морской водой, при этом происходит незначительное перемешивание 23 . Горизонтальная стратификация также существует в открытом океане из-за градиентов солености и температуры.

Соленость притока может способствовать расслоению. Пресная вода, впадающая в соленую, будет всплывать, а соленая вода, впадающая в пресную, будет тонуть.

Галоклины развиваются в озерах, не испытывающих полного оборота. Эти озера называются меромиктические озера и не смешиваются полностью сверху вниз 4 . Вместо этого у них есть нижние слои, известные как монимолимнион. Монимолимнион остается изолированным от остальной части водной толщи (миксолимнион) за счет галоклина 4 . Меромиктические озера могут образовываться, когда соленый приток (естественный или искусственный) поступает в пресноводное озеро или если в соленое озеро поступает пресноводный приток 4 .(стратификация)

Поскольку соленая вода не может содержать столько же растворенного кислорода, сколько пресная вода, расслоение из-за галоклинов может способствовать возникновению гипоксических и бескислородных условий на дне водоема 21 .

 

Типичные уровни электропроводности и солености

В то время как источники пресной воды имеют низкую электропроводность, а морская вода имеет высокую электропроводность, не существует установленного стандарта электропроводности воды. Вместо этого некоторые организации и регионы установили предельные значения общего количества растворенных твердых веществ для водоемов 14,37 .Это связано с тем, что проводимость и соленость могут различаться не только между океанами и пресной водой, но даже между соседними потоками. Если окружающая геология достаточно различна или если один источник имеет отдельный приток, значения проводимости соседних водоемов не будут одинаковыми.

Несмотря на отсутствие стандартов и влияние окружающей среды на электропроводность, существуют приблизительные значения, которые можно ожидать на основе источника 13,14 :

Пресная вода имеет широкий диапазон электропроводности из-за влияния геологии.Пресная вода, протекающая через гранитную породу, будет иметь очень низкое значение проводимости 34 . Глинистые и известняковые почвы могут способствовать более высоким значениям проводимости в пресной воде 34 . Некоторые соленые озера существуют из-за ограниченного оттока 4 . Проводимость этих озер зависит от конкретного присутствующего ионного состава 4 .

Электропроводность эстуариев, как правило, наиболее изменчива, поскольку на них постоянно влияют потоки пресной и соленой воды.Проводимость морской воды зависит от солености и температуры воды 38 . Измерения будут различаться между экватором и полюсами, а также в зависимости от глубины из-за зависимости проводимости от температуры 38 .

Как и в случае с проводимостью, ожидаемую соленость водоема можно только оценить. Значения солености океана могут варьироваться от 30 до 37 PSU 22 . Несмотря на различия в солености, ионный состав морской воды остается удивительно постоянным по всему земному шару 3 .Соленость поверхности океана зависит от количества осадков. В районах вокруг экватора и побережья, где выпадает много осадков, значения поверхностной солености ниже среднего 28 . Эти различные значения солености способствуют циркуляции океана и глобальным климатическим циклам 31 .

В следующей таблице представлены приблизительные значения солености в ppt (частях на тысячу) 27 :

После того, как были проведены измерения электропроводности, легко увидеть установленный диапазон для конкретного водоема 1 .Этот диапазон можно использовать в качестве базовой линии для оценки измерений как ожидаемых (и неожиданных) значений 1 .

 

Деионизированная вода

Важно отметить, что только потому, что деионизированная вода или сверхчистая вода не содержит посторонних ионов, это не означает, что ее проводимость равна 0 мкСм/см 45 . Значение проводимости будет очень низким и в большинстве случаев незначительным, но даже в деионизированной воде присутствуют ионы H+ и OH-. При комнатной температуре концентрация как ионов H+, так и ионов OH- составляет 10⁻⁷ M (представьте, что pH – деионизированная вода будет иметь нейтральный pH 7 без контакта с атмосферой), создавая очень маленькое значение проводимости 46 .Несмотря на это низкое значение проводимости, деионизированная вода по-прежнему будет иметь нулевую соленость; в ней нет ионов соли, только H+ и OH-, которые естественным образом присутствуют в чистой воде.

Деионизированная вода должна иметь проводимость 0,055 мкСм/см или удельное сопротивление 18 МОм при температуре 25 °C до тех пор, пока она не контактирует с воздухом (особенно с CO2) 5,47 . Если деионизированная вода уравновешивается воздухом, проводимость будет ближе к 1 мкСм/см (1 МОм) при 25 °C (и будет иметь pH 5.56). Большинство стандартов допускают диапазон проводимости 0,5-3 мкСм/см при 25 °C для дистиллированной воды, в зависимости от времени, в течение которого вода находилась на воздухе 13,14 .

Изменения температуры оказывают большее влияние на проводимость деионизированной воды (или любой почти чистой воды) из-за молярного эквивалента проводимости H+ и OH- в отсутствие других ионов 3 . Вместо увеличения проводимости на 2-3% на градус Цельсия, она может увеличиться примерно на 5% на градус Цельсия 3 .

 

Последствия необычных уровней

Необычные уровни проводимости и солености обычно указывают на загрязнение 1 . В некоторых случаях, таких как чрезмерное количество осадков или засуха, они могут быть связаны с экстремальными естественными причинами. Независимо от того, был ли результат вызван искусственными или естественными источниками, изменения проводимости, солености и TDS могут оказывать влияние на водную жизнь и качество воды.

Большинство водных видов приспособились к определенным уровням солености 4 .Значения солености за пределами нормального диапазона могут привести к гибели рыбы из-за изменений концентрации растворенного кислорода, регуляции осмоса и токсичности TDS 4,21,37 .

Когда значения проводимости и солености выходят за пределы их обычного диапазона, это может нанести ущерб водным обитателям водоема. Вот почему меньше, но, возможно, более выносливых видов приспособились к жизни в эстуариях, где соленость постоянно меняется. Эстуарная жизнь может переносить быстро меняющиеся уровни солености лучше, чем ее пресноводные и морские собратья 4 .Но даже эти виды, обитающие в солоноватой воде, могут пострадать, если изменения солености станут слишком резкими.

Процитировать эту работу

Fondriest Environmental, Inc. «Электропроводность, соленость и общее количество растворенных твердых веществ». Основы экологических измерений. 3 марта 2014 г. Интернет. < https://www.fondriest.com/environmental-measurements/parameters/water-quality/conductivity-salinity-tds/ >.

Дополнительная информация

Теплопроводность, теплопередача

Теплопроводность газов Таблица

Проектирование и проектирование теплопередачи

На этой диаграмме показана зависимость теплопроводности газов от температуры.

Если не указано иное, значения относятся к давлению 100 кПа (1 бар) или к давлению насыщенного пара, если оно меньше 100 кПа.

Обозначение P = 0 указывает, что задано предельное значение низкого давления. В целом значения P = 0 и P = 100 кПа отличаются менее чем на 1%.

Единицы: мВт/м·К ( милливатт на метр-кельвин).

МФ

Имя

100 К

200 К

300 К

400 К

500 К

600 К

Воздух

9.4

18,4

26,2

33,3

39,7

45,7

Аргон

Аргон

6.2

12,4

17,9

22,6

26,8

30,6

BF 3

Бор трехфтористый

19.0

24,6

H 2

Водород (P = 0)

68,6

131,7

186,9

230,4

F 6 S

Гексафторид серы (P = 0)

13.0

20,6

27,5

33,8

H 2 O

Вода

18,7

27,1

35,7

47.1

H 2 S

Сероводород

14.6

20,5

26,4

32,4

NH 3

Аммиак

24,4

37,4

51,6

66,8

He

Гелий (P = 0)

75.5

119,3

156,7

190,6

222,3

252,4 8

Кр

Криптон (P = 0)

3,3

6,4

9,5

12,3

14,8

17.1

НЕТ

Оксид азота

17.8

25,9

33,1

39,6

46.2

N 2

Азот

9,8

18,7

26,0

32,3

38,3

44.0

N 2 O

Закись азота

9.8

17,4

26,0

34,1

41,8

Ne

Неон (P = 0)

22,3

37,6

49,8

60,3

69,9

78,7

O 2

Кислород

9.3

18,4

26,3

33,7

41,0

48.1

O 2 S

Диоксид серы

9,6

14,3

20,0

25.6

Xe

Ксенон (P = 0)

2,0

3,6

5,5

7,3

8,9

10.4

CCl 2 F 2

Дихлордифторметан

9.9

15,0

20,1

25,2

CF 4

Тетрафторметан (P = 0)

16,0

24,1

32,2

39,9

СО

Оксид углерода (P = 0)

25.0

32,3

39,2

45,7

CO 2

Углекислый газ

9,6

16,8

25,1

33,5

41,6

CHCl 3

Трихлорметан

7.5

11.1

15,1

CH 4

Метан

22,5

34,1

49,1

66,5

84.1

CH 4 O

Метанол

26.2

38,6

53.0

С 2 Н 2

Ацетилен

21,4

33,3

45,4

56,8

C 2 H 4

Этилен

11.1

20,5

34,6

49,9

68,6

С 2 Н 6

Этан

11,0

21,3

35,4

52,2

70,5

С 2 Н 6 О

Этанол

14.4

25,8

38,4

53.2

C 3 H 6 O

Ацетон

11,5

20,2

30,6

42,7

С 3 Н 8

Пропан

18.0

30,6

45,5

61.9

C 4 H 10

Бутан

16,4

28,4

43,0

59.1

C 5 H 12

Пентан

14.4

24,9

37,8

52,7

С 6 Н 14

Гексан

23,4

35,4

48.7

Газы. Тепловые свойства газов
Свойства газов при атмосферном давлении

Газ

Температура
°C

Электропроводность
Вт/м-°C

Плотность
кг/м 3

Удельная теплоемкость
Дж/кг-°C

Динамическая вязкость
кг/м-с

Кинематическая вязкость
м 2

Температуропроводность
м 2

Гелий

-129.0

0,0928

0,3379

5,2 x 10 3

12,55 x 10 -6

37,11 x 10 -6

52,75 x 10 -6

Гелий

-73,0

0,1177

0,2435

5,2 x 10 3

15.66 х 10 -6

64,38 x 10 -6

92,88 x 10 -6

Гелий

-18,0

0,1357

0,1906

5,2 x 10 3

18,17 x 10 -6

95,5 х 10 -6

136,75 x 10 -6

Гелий

93.0

0,1691

0,1328

5,2 x 10 3

23,05 x 10 -6

173,6 x 10 -6

244,9 x 10 -6

Гелий

204,0

0,197

0,10204

5,2 x 10 3

27.5 х 10 -6

269,3 x 10 -6

371,6 x 10 -6

Гелий

316,0

0,225

0,08282

5,2 x 10 3

31,13 x 10 -6

375,8 x 10 -6

521,5 x 10 -6

Гелий

427.0

0,251

0,07032

5,2 x 10 3

34,75 x 10 -6

494,2 x 10 -6

666,1 x 10 -6

Гелий

527,0

0,275

0,06023

5,2 x 10 3

38.17 x 10 -6

634,1 x 10 -6

877,4 x 10 -6

Водород

-123,0

0,0981

0,16371

12,602 x 10 3

5,595 x 10 -6

34,18 x 10 -6

47.5 х 10 -6

Водород

-73,0

0,1282

0,1227

13,54 x 10 3

6,813 x 10 -6

55,53 x 10 -6

77,2 x 10 -6

Водород

-23,0

0.1561

0,09819

14,059 x 10 3

7,919 x 10 -6

80,64 x 10 -6

113,0 x 10 -6

Водород

27,0

0,182

0,08185

14,314 x 10 3

8.963 x 10 -6

109,5 х 10 -6

155,4 x 10 -6

Водород

77,0

0,206

0,07016

14,436 x 10 3

9,954 x 10 -6

141,9 x 10 -6

203.1 х 10 -6

Водород

127,0

0,228

0,06135

14,491 x 10 3

10,864 x 10 -6

177,1 x 10 -6

256,8 x 10 -6

Водород

177,0

0.251

0,05462

14,499 x 10 3

11,779 x 10 -6

215,6 x 10 -6

316,4 x 10 -6

Водород

227,0

0,272

0,04918

14,507 x 10 3

12.636 x 10 -6

257,0 х 10 -6

381,7 x 10 -6

Водород

277,0

0,292

0,04469

14,532 x 10 3

13,475 x 10 -6

301,6 x 10 -6

451.6 х 10 -6

Водород

327,0

0,315

0,04085

14,537 x 10 3

14,285 x 10 -6

349,7 x 10 -6

530,6 x 10 -6

Водород

427,0

0.351

0,03492

14,574 x 10 3

15,89 x 10 -6

455,1 x 10 -6

690,3 x 10 -6

Водород

527,0

0,384

0,0306

14,675 x 10 3

17.4 х 10 -6

569,0 x 10 -6

856,3 x 10 -6

Водород

527,0

0,412

0,02723

14,821 x 10 3

18,78 x 10 -6

690,0 x 10 -6

0.0010217

Кислород

-123,0

0,01367

2,619

917,8

11,49 x 10 -6

4,387 x 10 -6

5,688 x 10 -6

Кислород

-73,0

0,01824

1.9559

913.1

14,85 x 10 -6

7,593 x 10 -6

10,214 x 10 -6

Кислород

-23,0

0,02259

1,5618

915,7

17,87 x 10 -6

11.45 х 10 -6

15,794 x 10 -6

Кислород

27,0

0,02676

1.3007

920,3

20,63 x 10 -6

15,86 x 10 -6

22,353 x 10 -6

Кислород

77.0

0,0307

1.1133

929.1

23,16 x 10 -6

20,8 x 10 -6

29,68 x 10 -6

Кислород

127,0

0,03461

0,9755

942,0

25.54 х 10 -6

26,18 x 10 -6

37,68 x 10 -6

Кислород

177,0

0,03828

0,8682

956,7

27,77 x 10 -6

31,99 x 10 -6

46,09 x 10 -6

Кислород

227.0

0,04173

0,7801

972,2

29,91 x 10 -6

38,34 x 10 -6

55,02 x 10 -6

Кислород

277,0

0,04517

0,7096

988.1

31.97 х 10 -6

45,05 x 10 -6

64,1 x 10 -6

Азот

-73,0

0,01824

1.7108

1,0429 x 10 3

12,947 x 10 -6

7,568 x 10 -6

10.224 x 10 -6

Азот

27,0

0,0262

1.1421

1,0408 x 10 3

17,84 x 10 -6

15,63 x 10 -6

22,044 x 10 -6

Азот

127,0

0.03335

0,8538

1,0459 x 10 3

21,98 x 10 -6

25,74 x 10 -6

37,34 x 10 -6

Азот

227,0

0,03984

0,6824

1,0555 x 10 3

25.7 х 10 -6

37,66 x 10 -6

55,3 x 10 -6

Азот

327,0

0,0458

0,5624

1,0756 x 10 3

29,11 x 10 -6

51,19 x 10 -6

74.86 х 10 -6

Азот

427,0

0,05123

0,4934

1,0969 x 10 3

32,13 x 10 -6

65,13 x 10 -6

94,66 x 10 -6

Азот

527,0

0.05609

0,4277

1,1225 x 10 3

34,84 x 10 -6

81,46 x 10 -6

116,85 x 10 -6

Азот

627,0

0,0607

0,3796

1,1464 x 10 3

37.49 х 10 -6

91,06 x 10 -6

139,46 x 10 -6

Азот

727,0

0,06475

0,3412

1,1677 x 10 3

40,0 x 10 -6

117,2 x 10 -6

162.5 х 10 -6

Азот

827,0

0,0685

0,3108

1,1857 x 10 3

42,28 x 10 -6

136,0 x 10 -6

185,91 x 10 -6

Азот

927,0

0.07184

0,2851

1,2037 x 10 3

44,5 x 10 -6

156,1 x 10 -6

209,32 x 10 -6

Углекислый газ

-53,0

0,010805

2,4733

783,0

11.105 х 10 -6

4,49 x 10 -6

5,92 x 10 -6

Углекислый газ

-23,0

0,012884

2.1657

804.0

12,59 x 10 -6

5,813 x 10 -6

7,401 x 10 -6

Углекислый газ

27.0

0,016572

1,7973

871,0

14,958 x 10 -6

8,321 x 10 -6

10,588 x 10 -6

Углекислый газ

77,0

0,02047

1,5362

900,0

17.205 х 10 -6

11,19 x 10 -6

14,808 x 10 -6

Углекислый газ

127,0

0,02461

1.3424

942,0

19,32 x 10 -6

14,39 x 10 -6

19,463 x 10 -6

Углекислый газ

177.0

0,02897

1.1918

980,0

21,34 x 10 -6

17,9 x 10 -6

24,813 x 10 -6

Углекислый газ

227,0

0,03352

1.0732

1,013 x 10 3

23.26 х 10 -6

21,67 x 10 -6

30,84 x 10 -6

Углекислый газ

277,0

0,03821

0,9739

1,047 x 10 3

25,08 x 10 -6

25,74 x 10 -6

37.5 х 10 -6

Углекислый газ

327,0

0,04311

0,8938

1,076 x 10 3

26,83 x 10 -6

30,02 x 10 -6

44,83 x 10 -6

Аммиак, NH 3

0,0

0.022

0,7929

2,177 x 10 3

9,353 x 10 -6

11,8 x 10 -6

13,08 x 10 -6

Аммиак, NH 3

50,0

0,027

0,6487

2,177 x 10 3

11.035 х 10 -6

17,0 x 10 -6

19,2 x 10 -6

Аммиак, NH 3

100,0

0,0327

0,559

2,236 x 10 3

12,886 x 10 -6

23,0 x 10 -6

26.19 х 10 -6

Аммиак, NH 3

150,0

0,0391

0,4934

2,315 x 10 3

14,672 x 10 -6

29,7 x 10 -6

34,32 x 10 -6

Аммиак, NH 3

200,0

0.0467

0,4405

2,395 x 10 3

16,49 x 10 -6

37,4 x 10 -6

44,21 x 10 -6

Водяной пар

107,0

0,0246

0,5863

2,06 x 10 3

12.71 х 10 -6

21,6 x 10 -6

20,36 x 10 -6

Водяной пар

127,0

0,0261

0,5542

2,014 x 10 3

13,44 x 10 -6

24,2 x 10 -6

23.38 х 10 -6

Водяной пар

177,0

0,0299

0,4942

1,98 x 10 3

15,25 x 10 -6

31,1 x 10 -6

30,7 x 10 -6

Водяной пар

227,0

0.0339

0,4405

1,985 x 10 3

17,04 x 10 -6

38,6 x 10 -6

38,7 x 10 -6

Водяной пар

277,0

0,0379

0,4005

1,997 x 10 3

18.84 х 10 -6

47,0 x 10 -6

47,5 x 10 -6

Водяной пар

327,0

0,0422

0,3652

2,026 x 10 3

20,67 x 10 -6

56,6 x 10 -6

57.3 x 10 -6

Водяной пар

377,0

0,0464

0,338

2,056 x 10 3

22,47 x 10 -6

66,4 x 10 -6

66,6 x 10 -6

Водяной пар

427,0

0.0505

0,314

2,085 x 10 3

24,26 x 10 -6

77,2 x 10 -6

77,2 x 10 -6

Водяной пар

477,0

0,0549

0,2931

2,119 x 10 3

26.04 х 10 -6

88,8 x 10 -6

88,3 x 10 -6

Водяной пар

527,0

0,0592

0,2739

2,152 x 10 3

27,86 x 10 -6

102,0 x 10 -6

100.1 х 10 -6

Водяной пар

577,0

0,0637

0,2579

2,186 x 10 3

29,69 x 10 -6

115,2 x 10 -6

113,0 x 10 -6

Ссылки:

  • Кадоя, К. Мацунага, Н.и Нагасима А., Вязкость и теплопроводность сухого воздуха в газовой фазе, J. Phys. хим. Ссылка Data, 14, 947, 1985.
  • Younglove, B.A. and Hanley, HJM, Коэффициенты вязкости и теплопроводности газообразного и жидкого аргона, J. ​​Phys. хим. Ссылка Data, 15, 1323, 1986.
  • Holland, P.M., Eaton, B.E., and Hanley, H.J.M., Корреляция данных по вязкости и теплопроводности газообразного и жидкого этилена, J. ​​Phys. хим. Ссылка Данные, 12, 917, 1983.
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.