Понимание удельного сопротивления воды

Содержание:

1 Корреляция между удельным сопротивлением и проводимостью
2 Что такое формула/уравнение удельного сопротивления?
3 Зачем использовать измеритель удельного сопротивления для тестирования воды?
4. Почему мы измеряем удельное сопротивление, а не сопротивление?

Если вы хотите определить электрическую проводимость раствора или хотите узнать, насколько кислой или щелочной является вода, существует множество измерений, которые можно выполнить для воды. Одно из этих измерений сосредоточено на понимании удельного сопротивления воды, которое указывает на способность воды эффективно сопротивляться электрическому току. Удельное сопротивление воды напрямую определяется концентрацией растворенных солей, находящихся в воде. Если в воде имеется достаточное количество растворенных солей, вода будет иметь низкое удельное сопротивление. Обратное тоже верно.

Имейте в виду, что высокое удельное сопротивление означает более чистую воду. Измерение удельного сопротивления отображается в омах. Закон Ома гласит, что ток, проходящий через проводник между двумя отдельными точками, пропорционален напряжению, возникающему в этих двух точках. Материалы, способные проводить электрический ток, имеют низкое удельное сопротивление и считаются проводниками. Материалы с высоким удельным сопротивлением известны как изоляторы. При растворении солей в воде образуются свободные ионы. Свободные ионы могут проводить электрические токи. В этом руководстве рассматривается удельное сопротивление и то, как оно влияет на качество воды.

Основные выводы:

Удельное сопротивление воды относится к способности воды сопротивляться электрическому току, которое определяется концентрацией растворенных в воде солей.
При сравнении проводимости с удельным сопротивлением проводимость является мерой того, насколько хорошо электричество может проходить через воду.
Использование измерителя удельного сопротивления для тестирования воды может быть важным, поскольку оно может помочь определить, есть ли в воде какие-либо растворенные соли или другие загрязняющие вещества.

Корреляция между удельным сопротивлением и проводимостью.

При измерении воды можно измерить общую проводимость воды, которая относится к способности электрического тока проходить через воду. Поскольку растворенные соли способны проводить электрический ток, увеличение солености приводит к увеличению проводимости. Еще одним фактором, влияющим на проводимость воды, является температура. Более высокая температура обычно приводит к более высоким показаниям проводимости.

Существует сильная корреляция между удельным сопротивлением и проводимостью. В то время как проводимость измеряет, насколько хорошо электричество может проходить через воду, удельное сопротивление измеряет, насколько вода может сопротивляться потоку электричества. Из-за того, как эти два измерения коррелируют, оба они обычно включаются в системы очистки воды, которые используются в лабораториях.

Что такое формула / уравнение удельного сопротивления?

Общее удельное сопротивление воды или любого другого материала измеряется с помощью простой формулы и уравнения, которое гласит: ρ = E над J.

Символ ρ относится к общему удельному сопротивлению воды в омметрах.
E представляет собой величину электрического поля в вольтах на метр.
J представляет собой величину плотности в амперах на квадратный метр.
Эта формула важна, поскольку позволяет определить удельное электрическое сопротивление воды с помощью математической формулы. Имея в руках эту формулу, вы будете лучше понимать показания удельного сопротивления при измерении воды.

Зачем использовать измеритель удельного сопротивления для тестирования воды?

В то время как измерители проводимости могут быть эффективными при проверке качества воды, измерители удельного сопротивления также являются надежными инструментами для проверки воды. Например, сверхчистая вода имеет чрезвычайно высокое сопротивление, составляющее 20 миллионов Ом, что, по сути, означает, что в воде нет растворенных твердых частиц или загрязняющих веществ. С этим значением вы можете быть уверены, что вода чистая и безопасная для питья. Хотя отфильтрованная вода не на 100 процентов свободна от примесей, вы все равно должны получить показание удельного сопротивления, которое составляет 500 000 Ом.

Когда вода никак не фильтруется, показания удельного сопротивления быстро падают. Дождевая вода обычно имеет удельное сопротивление около 20 000 Ом, что намного выше, чем 1000-5000 показаний нефильтрованной водопроводной воды. Если вы используете измеритель сопротивления для проверки солоноватой воды в реках, вы должны ожидать, что показания сопротивления будут около 200. Для прибрежной морской воды и открытой морской воды показания сопротивления, как правило, колеблются в пределах 20-30 Ом.

Если вы не тестируете сверхчистую воду, типы растворенных твердых веществ, которые можно найти в воде, включают натрий, кальций, калий, магний и хлорид. Когда слишком много этих твердых веществ растворяется в воде, качество воды ухудшается, что может сделать ее небезопасной для питья. Причина, по которой измерители удельного сопротивления становятся все более важными, заключается в том, что они могут обеспечить точные показания сверхчистой воды для применений, где требуется этот тип воды. Например, для многих промышленных и лабораторных процессов требуется сверхчистая вода. Если в воду попадает даже небольшое количество растворенных твердых веществ, она становится бесполезной.

В полевых условиях датчики удельного сопротивления могут использоваться для определения общего качества воды наряду с датчиками pH и растворенного кислорода. Типы полевых приложений, для которых идеально подходят датчики удельного сопротивления, включают в себя тестирование грунтовых вод, проверку загрязнения в фильтрате свалок и исследование возможного загрязнения в реках и озерах. Любой, кто регулярно контролирует удельное сопротивление воды, должен быстро получить представление о нормальных уровнях удельного сопротивления в различных водоемах. Обладая этими знаниями, вы можете определить аномальные показания, которые могут указывать на присутствие в воде нового загрязняющего вещества.

Удельное сопротивление воды также очень важно при рассмотрении водных экосистем. Каждому организму в реках, озерах и океанах требуется определенный уровень сопротивления, чтобы процветать и выживать. Если эти уровни выходят за пределы определенного диапазона, водная жизнь в экосистеме может оказаться не в состоянии выжить. Измерители сопротивления используются не только для измерения удельного сопротивления в воде. Фактически, лучшие измерители удельного сопротивления способны измерять уровни сопротивления в жидкостях, суспензиях и полутвердых веществах. Таким образом, измерители удельного сопротивления доказали свою эффективность при использовании в самых разных отраслях, от строительства до археологии.

Археологи в основном используют измерители удельного сопротивления для проверки электрических цепей. Эти счетчики вставляются непосредственно в землю для получения соответствующих показаний. Различные показания могут указывать на наличие археологических объектов под землей. Если показания удельного сопротивления в определенной области ниже или выше, чем в окружающей среде, археологи могут лучше понять, какие объекты могут быть расположены под землей. Например, каменная конструкция может блокировать поток электричества, что приведет к более низким показаниям удельного сопротивления, чем обычно.

Почему мы измеряем удельное сопротивление, а не сопротивление?

Хотя некоторые люди используют сопротивление и удельное сопротивление как синонимы, эти термины имеют немного разные значения, которые вы должны знать перед выполнением каких-либо измерений. Сопротивление воды или любого другого материала зависит от множества факторов, основным из которых является удельное сопротивление рассматриваемого материала. Поняв разницу между этими двумя терминами, вы должны лучше понять, как движутся электроны. Сопротивление устройства или материала относится к частному напряжению, приложенному непосредственно к цепи. Затем это делится на протекающий через цепь ток.

Сопротивление материала сосредоточено вокруг способности материала блокировать протекание тока, которая отображается в омах. С другой стороны, удельное сопротивление является фактическим измерением сопротивления материала. Когда материалы устойчивы к электрическому току, они известны как изоляторы. Материалы с низким сопротивлением называются проводниками, что означает, что они могут без проблем проводить электрический ток. Наряду с изоляторами и проводниками материал или элемент можно классифицировать как полуизолятор.
Существует целый ряд факторов, которые могут изменить показания удельного сопротивления, основными из которых являются толщина и размер измеряемого материала. Дополнительные факторы включают время электрификации, влажность и текущую температуру. Когда все остальные факторы остаются неизменными, более широкие материалы обычно имеют меньшее сопротивление, чем материалы меньшего размера. С другой стороны, более длинные материалы имеют большее сопротивление, чем более короткие материалы. Хотя сопротивление зависит от размера материала, важно понимать, что удельное сопротивление не зависит.

Существует ряд измерений удельного сопротивления, наиболее распространенные из которых включают:

Поверхностное удельное сопротивление
Контактное сопротивление
Объемное или объемное удельное сопротивление

Удельное поверхностное сопротивление относится к измерению сопротивления поверхности материала при контакте с электродами, что делает его очень простым измерением. Для сравнения, контактное удельное сопротивление включает измерение сопротивления через композит или материал. Важно понимать, что контактные измерения удельного сопротивления не дают показаний об удельном сопротивлении данного материала. Вместо этого они измеряют общее качество электрического соединения.

Другой тип измерения удельного сопротивления, который вы можете провести, — это объемное или объемное удельное сопротивление, которое включает измерение сопротивления материала, умноженного на его поперечное сечение. Сечение – это толщина и ширина материала. Это показание затем делится на длину данного материала, который находится между электродами.

Удельное сопротивление является очень важным измерением, которое может предоставить вам точные данные о качестве пробы воды. Независимо от того, проверяете ли вы питьевую воду или хотите убедиться, что речная вода не слишком загрязнена, измерения удельного сопротивления можно выполнять для самых разных приложений. На самом деле, эти измерения необходимы для некоторых промышленных процессов. В то время как наука об удельном сопротивлении может быть трудной для понимания, измерители сопротивления просты в использовании и могут дать вам ответы, которые вы ищете.