Удельное сопротивление грунта: таблица средних значений и применение для различных целей

Измерение сопротивления

Чем точнее будет измерено сопротивление, тем надёжнее можно будет оборудовать заземляющее сооружение. Не придётся как устанавливать лишние электроды, так и расширять заземляющие устройства постфактум.

Самые точные результаты будут, если измерения будут проводиться отдельно по сезонам. Но это бывает накладно.

Чаще измерения делают в конце весны или начале лета,  при этом для того, чтобы рассчитать сопротивление грунта при промерзании (или его высыхания), используют поправочные коэффициенты – промерзания, влажности, сезонные; они определяются для каждой климатической зоны отдельно.

Измерения могут проводиться одним из двух методов: амперметра-вольтметра и вертикального электрического зондирования. За расчётное сопротивление грунта берут наибольший результат.

Существуют таблицы сопротивления грунтов, позволяющие узнать примерные величины сопротивления для различных видов грунта в разных климатических зонах.

Удельное сопротивление преимущественно зависит от характеристик типа грунта. Чернозём и глина обладают низким сопротивлением – всего 80 Ом*м, суглинок – чуть большим, 100 Ом*м. Для песчаных грунтов содержание влаги влияет на сопротивление очень сильно, и значения могут колебаться от десятка до тысяч Ом*м.

Чем выше содержание горных пород, тем выше сопротивление: каменистые виды грунта способны обладать сопротивлением в тысячи Ом*м, а для грунтов с вечной мерзлотой цифры могут достигать 50000 Ом*м.

Стоит отметить, что в каменистых и вечномёрзлых грунтах, помимо прочего, организовать заземление трудоёмко и дорого, что иногда требует использовать специальные методы по снижению удельного сопротивления.

Понятие и характеристики

Дистиллированная вода – это жидкость, очищенная от веществ неорганического и органического происхождения. Сюда относятся соединения минеральных солей, взвешенные вещества, патогенные микроорганизмы, продукты распада после различных живых организмов и т.п

Важно понимать, что не каждая жидкость, которая прошла процесс испарения и осела в конденсат, может считаться дистиллятом

Как правило, после измерения удельной электропроводности и температуры корректируемая сопротивляемость отображается на основе внутренних расчетов, запрограммированных в счетчике. Многие измерители позволяют отключить температурную компенсацию, чтобы соответствовать требованиям к качеству или стандартам калибровки. Вода этого качества должна измеряться в линию, чтобы предотвратить атмосферные помехи при чтении. Поскольку вода выводится из системы очистки воды, которая показывает чистоту 2 МОм × см, углекислый газ из атмосферы сразу же абсорбируется в растворе.

Дистиллированную жидкость применяют для лечения людей, поэтому её состав и качество очень важны. От этого зависит здоровье человека. В связи с этим качество дистиллированной воды регламентируется нормами, а именно ГОСТ 6709-72. Главные характеристики дистиллированной воды описываются в этих документах.

Базовые показатели по воде, прошедшей дистилляцию

Двуокись углерода реагирует с водой, образующей угольную кислоту в растворе. Углекислая кислота диссоциирует в воде, образуя противоионы, которые проводят электрический ток. Это снизит удельное сопротивление воды ниже 8 или 10 МОм × см менее чем за минуту.

Полный анализ органического углерода или хроматографический метод необходим для скрининга воды для этого типа общего или конкретного загрязнителя. Тип растворенного материала, находящегося в водоснабжении, также может меняться. Как правило, питьевые воды будут содержать определенное количество кальция, магния и натрия с противоионами, такими как карбонаты, сульфат и хлорид. Эти материалы происходят из водного контакта со скалами и минералами, обнаруженными в земной коре. Когда вода проходит через кору, эти материалы растворяются и переносятся в реки, озера и водоемы, используемые для распределения питьевой воды.

Дистиллированная вода бывает различной стадии очищения в зависимости от назначения жидкости. Анализ жидкости позволяет очень точно выявить степень её очистки и присутствие различных примесей в составе. Так, бывает апирогенная жидкость, которая отличает полным отсутствием пирогенных элементов в своём составе. К данным элементам относятся вещества органического происхождения, а также различные бактериальные компоненты. При этом данные составляющие в состоянии негативно влиять на человека, вызывая такие симптомы, как повышение температуры тела, нарушения в обмене веществ, изменения в системе кровообращения и тому подобное. Именно поэтому дистиллят, который предназначен для изготовления составов для инъекций, должен быть в обязательном порядке очищен от пирогенных веществ.

Проще говоря, хлорид натрия будет растворяться в воде для образования диссоциированных ионов. То же самое произойдет с другими минеральными солями, когда они растворятся. Эти минеральные соли обеспечивают средства для воды для электрического тока. Вы никогда не были слишком стары, чтобы узнать что-то новое. И почти все время, что верно, — смешивание воды и электричества, будь то от молнии или электрической розетки в доме, очень опасно.

Вода, которая считалась бы «чистой», была бы дистиллированной водой и деионизированной водой, хотя даже вода этой чистоты может содержать ионы. Но в нашей реальной жизни мы обычно не сталкиваемся с чистой водой. Вода является самым прекрасным растворителем. Не имеет значения, выходит ли вода из вашего кухонного крана, находится в бассейне или собачьей чашке, выходит из-под земли или падает с неба, вода будет содержать значительное количество растворенных веществ, минералов и химических веществ. Это вещи, растворенные в воде.

Можно или нет провести проверку в домашних условиях

Так как набор показателей качества широк, в домашних условиях применять химические методы мало кому удается. Ввиду большого числа реактивов и специального оборудования определить точное содержание солей, аммиака, металлов можно лишь в лабораториях.

Но для получения данных по некоторым характеристикам можно воспользоваться предлагаемыми на рынке бытовыми приборами:

• Мультиметр (тестер) – дает значения электропроводности воды.
• Солемер – вычисляет минерализацию.
• рН-метр – указывает значение водородного показателя.
• Хлорметр – дает данные по содержанию хлорид-ионов.

Пошаговые инструкции применения приборов выглядят следующим образом.

При помощи мультиметра

В домашних условиях используется бытовой тестер, но рекомендуется иметь платиновые или позолоченные электроды. Часто их не оказывается, поэтому вставляются никелированные, хромированные элементы.

Схема определения электропроводности:

• Набрать в чистую емкость (банку) объем воды, куда можно погрузить электроды, не задевая дна.
• Включить прибор, когда электроды будут в воде.
• Дождаться постоянных значений сопротивления.

Тестер показывает сопротивление в Ом, по стандарту должно быть не более 0,0005, то при получении больших значений напрашивается вывод о наличии обычной водопроводной или иной по свойствам воды.

Совет! Часто автолюбители проверяют электропроводность дистиллята при использовании его для аккумуляторов. Тестер в данном случае позволит оценить качество воды, чтобы правильно разбавить кислотную смесь.

Солемером

Солемер вычисляет значение минерализации или сухого остатка. Величина свидетельствует о растворенных в воде солях.

Так как дистиллированная вода не должна содержать данных веществ, установлен минимум показателя (5 мг/л) при оценке качества.

Выпущенные в последнее время солемеры позволяют определить не только сухой остаток, но и электропроводность и температуру. Они известны под названием кондуктометр.

Инструкция по применению:

• Конец прибора, куда встроен электрод, поместить в небольшой объем воды.
• Нажать кнопку включения или замера.
• Дождаться постоянства выдаваемых значений на дисплее.

Приборы должны калиброваться путем запуска соответствующей функции в меню. При использовании в лабораториях требуется поверка.

рН-метром

Для домашних условий предлагаются портативные рН-метры, похожие на градусники для измерения температуры тела. По размерам они больше.

Схема определения:

• Прибор помещают в воду встроенным электродом.
• Включается прибор.
• На экране появляются цифры, которые должны перестать изменяться в течение 2-5 минут.

Для корректности измерений необходима проверка рН-метра калибровочными растворами.

Это входящие в комплект буферные смеси, которые позволяют настроить прибор на точный анализ. Перед определением обычно запускается калибровка, после чего замеряется значение рН в дистилляте.

Осторожно! Применение лакмусовой бумажки при определении рН не дает достоверных результатов, так как диапазон у дистиллята велик. Отличить водопроводную воду от дистиллированной не удастся.

Хлорметром

Следует различать данные приборы для анализа воды и воздуха. Часто продаются для измерения количества хлора в воздушной среде и промышленных выбросах. Они называются газоанализаторы. Для жидких сред применяются портативные хлорметры.

Их принцип работы заключается в схеме:

• Пользователь заливает тестовый раствор в специальную камеру.
• Запускается калибровка путем замера излучения.
• Снова открывается камера.
• В тестовый раствор заливается проба (дистиллированная вода).
• Закрывается камера.
• Прибор выдает значение содержания хлора.

Метод основан на сравнении цвета тестового и анализируемого раствора.

Преимуществами хлорметров являются:

• Быстрое определение.
• Использование в диапазоне температур от 0 до 50°С.
• В комплект входит калибровочный раствор.
• Возможность измерения нескольких показателей (температура, рН).

Справка! При наличии подобного оборудования дома, можно не только удостовериться в отсутствии хлора, но и замерить другие параметры.

В видео эксперимент по проверке дистиллированной воды в домашних условиях:

Как приготовить в домашних условиях?

Дистиллированную воду можно изготовить в домашних условиях. Сделать это можно несколькими способами:

1. С помощью кастрюли из нержавеющей стали. В нее устанавливается подставка, к примеру, решетка от микроволновой печи.

   До половины объема наливается чистая вода, лучше пропущенная через бытовой фильтр.

   На подставку устанавливается миска из жаропрочного стекла. На кастрюлю кладется перевернутая крышка, заполненная льдом. Вода доводится до кипения. Постепенно на крышке будет образовываться конденсат и капать в миску. Это и будет дистиллят.

2. Замораживание. Воду наливают в любую чистую емкость и отправляют в морозильную камеру. Как только замерзнет около половины объема, лед вынимают. Оставшуюся в таре воду выливают. А лед размораживают. Это и будет дистиллят. Главное в этом способе не допустить полного замерзания.
3. С помощью самогонного аппарата. Самый простой способ. Достаточно залить в емкость для браги воду и запустить устройство. На выходе получится дистиллят. Процесс требует много времени. Заниматься этим целесообразно только в ситуациях, когда вода необходима в больших объемах.

О том, как сделать дистиллированную воду при помощи самогонного аппарата, можно узнать из этой статьи.

Общая минерализация

Устройства для измерения удельной электрической проводимости часто используют для определения общей минерализации или содержания твёрдых веществ (англ. total dissolved solids, TDS). Это мера общего количества органических и неорганических веществ, содержащихся в жидкости в различных формах: ионизированной, молекулярной (растворенной), коллоидной и в виде суспензии (нерастворенной). К растворенным веществам относятся любые неорганические соли. Главным образом, это хлориды, бикарбонаты и сульфаты кальция, калия, магния, натрия, а также некоторые органические вещества, растворенные в воде. Чтобы относиться к общей минерализации, вещества должны быть или растворенными, или в форме очень мелких частиц, которые проходят сквозь фильтры с диаметром пор менее 2 микрометров. Вещества, которые постоянно находятся в растворе во взвешенном состоянии, но не могут пройти сквозь такой фильтр, называется взвешенными твердыми веществами (англ. total suspended solids, TSS). Общее количество взвешенных веществ обычно измеряется для определения качества воды.

Существует два метода измерения содержания твердых веществ: гравиметрический анализ, являющийся наиболее точным методом, и измерение удельной проводимости. Первый метод — самый точный, но требует больших затрат времени и наличия лабораторного оборудования, так как воду нужно выпарить до получения сухого остатка. Обычно это производится при температуре 180°C в лабораторных условиях. После полного испарения остаток взвешивается на точных весах.

Второй метод не такой точный, как гравиметрический анализ. Однако он очень удобен, широко распространен и является наиболее быстрым методом, так как представляет собой простое измерение проводимости и температуры, выполняемое за несколько секунд недорогим измерительным прибором. Метод измерения удельной электропроводности можно использовать в связи с тем, что удельная проводимость воды прямо зависит от количества растворенных в ней ионизированных веществ. Данный метод особенно удобен для контроля качества питьевой воды или оценки общего количества ионов в растворе.

Измеренная проводимость зависит от температуры раствора. То есть, чем выше температура, тем выше проводимость, так как ионы в растворе при повышении температуры движутся быстрее. Для получения измерений, независимых от температуры, используется концепция стандартной (опорной) температуры, к которой приводятся результаты измерения. Опорная температура позволяет сравнить результаты, полученные при разных температурах. Таким образом, измеритель удельной проводимости может измерять реальную проводимость, а затем использовать корректирующую функцию, которая автоматически приведет результат к опорной температуре 20 или 25°C. Если необходима очень высокая точность, образец можно поместить в термостат, затем откалибровать измерительный прибор при той же температуре, которая будет использоваться при измерениях.

Большинство современных измерителей удельной проводимости снабжены встроенным датчиком температуры, который используется как для температурной коррекции, так и для измерения температуры. Самые совершенные приборы способны измерять и отображать измеренные значения в единицах удельной проводимости, удельного сопротивления, солености, общей минерализации и концентрации. Однако еще раз отметим, что все эти приборы измеряют только проводимость (сопротивление) и температуру. Все физические величины, которые показывает дисплей, рассчитываются прибором с учетом измеренной температуры, которая используется для автоматической температурной компенсации и приведения измеренных значений к стандартной температуре.

Удастся ли заменить и чем?

Возможность замены дистиллята на другую H2O зависит от цели ее использования. В медицине никаких аналогов нет. Для приготовления лекарств разрешено применять только надлежащим образом очищенную воду.

Для бытовой техники и аккумуляторов дистиллят заменяют:

Талой водой. Пропущенную через фильтр воду убирают в морозильник. После того, как половина объема замерзнет, сформировавшийся лед размораживают и используют по назначению.

Дождевой. Собирать осадки можно только далеко за пределами города

Важно следить, чтобы в емкость не стекали капли с деревьев или других предметов. Иначе вода не будет чистой

В условиях современной экологии такую воду сложно назвать дистиллятом, но для использования в быту она подойдет.

Снеговой. Растопленный свежевыпавший снег также применяется в качестве альтернативны очищенной воде.

Конденсат от кондиционеров. В летние месяцы можно собирать капли, падающие из отводного патрубка охладительных установок.

Дистиллированная вода сегодня стоит не дорого. А потому заменять ее аналогами не всегда целесообразно. К примеру, заливая в аккумулятор дождевую или снеговую воду, существует риск значительно сократить срок его службы. Новая батарея обойдется гораздо дороже дистиллята.

О том, чем заменить дистиллят, читайте здесь.

Нагрев в электролите

В машиностроении и ремонтном производстве применяют нагрев в электролите. Металлическое изделие (деталь) помещают в электролитическую ванну (5 — 10 %-ный раствор Na2CO3 и др.) и подсоединяют к отрицательному полюсу источника постоянного тока. В результате электролиза на катоде выделяется водород, а на аноде — кислород. Слой пузырьков водорода, покрывающий деталь, представляет для тока высокое сопротивление. В нем выделяется основная доля теплоты, нагревающая деталь. На аноде , имеющем гораздо большую поверхность, плотность тока мала. При определенных условиях деталь нагревается электрическими разрядами, возникающими в водородном слое. Газовый слой одновременно служит теплоизоляцией, предотвращающей охлаждение детали электролитом.

Преимущество нагрева в электролите — значительная плотность энергии (до 1 кВт / см2), обеспечивающая высокую скорость нагрева. Однако это достигается повышенным расходом энергии.

pH — водородный показатель

pH — это водородный показатель, (от латинских слов potentia hydrogeni — сила водорода) — мера активности (в случае разбавленных растворов отражает концентрацию) ионов водорода в растворе, количественно выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный (взятый с обратным знаком) десятичный логарифм концентрации водородных ионов, выраженной в молях на литр: pH = -log. Т.е. рН определяется количественным соотношением в воде ионов Н+ и ОН-, образующихся при диссоциации воды
. (Моль — единица измерения количества вещества.) В дистиллированной воде рН
Когда концентрации обоих видов ионов в растворе одинаковы, говорят, что раствор имеет нейтральную реакцию. При добавлении к воде кислоты концентрация ионов водорода увеличивается, а концентрация гидроксид-ионов соответственно уменьшается, при добавлении основания — наоборот, повышается содержание гидроксид-ионов, а концентрация ионов водорода падает. Когда > говорят, что раствор является кислым, а при > — щелочным.
Организм балансирует рН внутренних жидкостей, поддерживая значения на определенном уровне. Кислотно-щелочной баланс организма — это определенное соотношение кислот и щелочей в нем, способствующее его нормальному функционированию.
Кислотно-щелочной баланс зависит от сохранения относительно постоянных пропорций между межклеточными и внутриклеточными водами в тканях организма. Если кислотно-щелочное равновесие жидкостей в организме не будет поддерживаться постоянно, нормальное функционирование и сохранение жизни окажутся невозможными.Оптимальный pH питьевой воды = от 7,0 до 8,0.

По данным японских исследователей питьевая вода с pH выше 7 увеличивает показатели продолжительности жизни населения на 20-30%.

Собственное оборудование заполняет точное разделение бензиновых углеводородов от масел. Предметом этого метода является количественное определение следов углеводородов в почвах с помощью газовой хроматографии с использованием метода свободного пространства.

Свойства смешиваемой с водой охлаждающей жидкости в значительной степени зависят от качества используемой воды. Следовательно, необходимо точно знать состав воды, используемой для смешивания с концентратом. Концентраты охлаждающей жидкости часто смешиваются с водопроводной водой. Как правило, водопроводная вода может быть получена из крана. Для воды из частной скважины завода предлагается анализ поставщиком хладагента или лабораторией внешней воды. Некоторые важные параметры можно быстро и легко проверить с хорошей точностью, например, с помощью тест-полосок.

Как определить качество дистиллированной воды? Каким образом выполняется анализ и контроль показателей? Понятие дистиллированной воды и её характеристики. Основные химические показатели данной жидкости. Нормативные документы для контроля качества такой воды. Свойства дистиллированной воды и её влияние на человеческий организм. Методы контроля качества в домашних и лабораторных условиях. Качество дистиллированной воды проверяется по остатку примесей. Анализ и контроль показателей напрямую связан с составом исходной жидкости, способом производства дистиллята, исправностью устройства по перегонке, а также условиями, в которых хранится такая вода.

В приведенной ниже таблице показаны характеристики воды и выбранные методы их определения. Тестирование микробного загрязнения и количественного определения хлоридов должно проводиться в лаборатории. Нейтральный рН равен 7, например, дистиллированная вода имеет значение рН этого значения. Смешивание с водой при рН около 7 является оптимальным для приготовления хладагента.

В результате защита от коррозии уменьшается, а ранний рост бактерий уменьшается, и, таким образом, эмульсия становится нестабильной. Величина проводимости дает информацию о содержании электролита в воде: нерастворимые в хладагенте и солях воды не обнаружены. Более высокие значения проводимости означают относительно высокую солевую нагрузку в системе с соответствующим риском коррозии.

Что собой представляет: определение и характеристики

Дистиллированной именуют воду, лишенную каких-либо примесей. В ней нет органических частиц и минералов. Она не имеет вкуса и запаха, полностью прозрачна.

Для изготовления применяется методика дистилляции. В ее основу положен принцип испарения воды при кипячении. Капли чистой воды вначале переходят в газообразное состояние.

Посторонние частицы на такую трансформацию не способны, а потому они остаются на дне емкости. После охлаждения пары конденсируются и снова превращаются в жидкость. Именно ее и называют дистиллированной водой.

Благодаря тому, что дистиллят лишен примесей, его можно нагревать выше точки кипения и охлаждать ниже температуры замерзания. Из-за этого он нашел широкое применение в технике.

О замерзании дистиллированной воды расскажет эта статья, о кипении — эта.

Состав

В идеале дистиллированная вода должна состоять исключительно из молекул H2O. Но на практике добиться этого сложно.

Поэтому действующие стандарты допускают наличия в ней небольших концентраций:

• нитратов,
• хлоридов,
• металлов,
• кальция и других элементов.

Кроме того, после контакта с внешней средой в дистилляте растворяются атмосферные газы:

• азот,
• кислород,
• углекислый газ.

Из-за этого меняется его кислотность — pH варьируется от 5,4 до 6,6. О составе дистиллированной воды расскажет эта статья, о Ph — эта.

В чем отличие от обычной воды?

Дистиллированная вода — это кипяченая жидкость или нет? Существует несколько разновидностей воды. Чтобы понять их различия, рассмотрим таблицу:

Получается, что главным отличием всех разновидностей воды становится состав. Он же и определяет дальнейшее применение. Подробнее об отличиях дистиллированной воды — здесь.

Какое применение находит?

Для чего и где используется дистиллят? Дистиллированная вода нашла широкое применение в различных областях:

1. Медицина. На ее основе готовят лекарственные препараты, в том числе и инъекционные растворы.
2. Автомобили. Такой водой разбавляют концентрированный антифриз, используют ее в аккумуляторах, а также в качестве стеклоомывателя.
3. Измерительные приборы: pH-метры, рефрактометры и прочие. Вода используется для калибровки агрегатов и очищения их рабочей части. Наличие любых примесей негативно сказывается в дальнейшем на точности показаний аппаратуры.
4. Бытовая техника. Такую воду советуют заливать в утюг, парогенератор, увлажнитель воздуха и прочие устройства. Использование дистиллята не позволяет формироваться известковому налету на нагревательном элементе прибора, что продлевает срок его службы.

Дистиллированную воду также нередко применяют в промышленности. Она повышает эффективность гидроабразивной резки, качество изготавливаемых на ее основе лакокрасочных материалов и прочее.

О применении дистиллированной воды для отопления читайте здесь.

Дистиллят или электролит: что лучше для аккумулятора?

Перед ответом на этот вопрос, нужно понять причину выхода детали из строя. Выяснить состав жидкости в батарее поможет ареометр.

Если по итогам замера обнаружилось снижение концентрации соляной кислоты ниже нормы, то долив воды только усугубит ситуацию. Следовательно, нужно заливать электролит.

Когда причина неисправности кроется в испарении влаги из аккумулятора, необходимо долить воды. Она разбавит оставшуюся кислоту, и отложение кислотных компонентов на пластинах батареи не произойдет. В чем разница между электролитом и дистиллированной воды, читайте в этой статье.

Является ли снег и дождь дистиллятом?

Процесс образования дождевой воды и снега схож с дистилляцией. Влага так же вначале испаряется, а затем конденсируется, очищаясь тем самым от примесей. Но важен тот факт, что ее возвращение в жидкое состояние происходит в верхних слоях атмосферы.

Во время падения капли она смешивается с воздухом и всеми примесями, содержащимися в нем. В нее также попадает:

• пыль,
• выхлопные газы автомобилей,
• частицы серы,
• тяжелые металлы и прочее.

Соответственно, долетая до земли, она перестает быть дистиллированной.

Такая же ситуация и со снегом. Пока снежинка добирается до земли, она впитывает в себя посторонние примеси и перестает быть кристально чистой. Подробнее читайте тут.