Поиск

Гидродинамическая дисперсия (часть 2)
13.03.2013

Таким образом, явление перемещения вещества в пористом пространстве в результате действия механизмов механической и молекулярной диффузии получило название гидродинамической дисперсии, перенос растворенных веществ в почве называют конвективно-дисперсионным, а уравнение его описывающее - уравнением конвективно-дисперсионного переноса (КДП):

Гидродинамическая дисперсия (часть 2)

где J(x, t) - член, характеризующий возникновение или потребление мигранта, или, как иногда говорят, «источник/сток». Это связано с тем, что движущееся вещество может потребляться растениями, выпадать в осадок, - в этом случае перед этим членом будет стоять минус. Напротив, когда исследуемое вещество будет появляться в почвенном растворе, например, за счет процессов растворения, - член J(х, t) будет положительным. Если происходит сорбция вещества, то в уравнение переноса мигранта следует ввести концентрацию вещества в адсорбированной фазе (5, моль/г). В итоге, уравнение (ХII.8) будет выглядеть следующим образом:
Гидродинамическая дисперсия (часть 2)

Доля молекулярной диффузии в конечном проявлении процесса размыва фронта движущегося раствора на многие (5-8) порядки ниже, чем действие гидродинамического механизма. Поэтому, нередко явление молекулярной диффузии не учитывают при оценке переноса веществ в реальных почвах.
При исследовании движения вещества возникают вопросы, связанные со свойствами самого вещества. Существует ряд нейтральных, которые могут служить метками движения собственно влаги (радионуклеиды, водорастворимый крахмал). Но практически все растворенные вещества в той или иной мере обладают сорбцией: положительной или отрицательной в зависимости от заряда иона. Поэтому пространство, по которому движется вещество, может быть большим (отрицательная сорбция) или меньшим (положительная сорбция), чем в котором происходит движение влаги. В первом случае происходит отталкивание ионов (анионов) от стенок почвенных пор, т.к. поверхность твердой фазы почв носит преимущественно отрицательный заряд, и вещество движется в средней части пор, где скорость движения максимальная. Здесь имеется некий объем порового пространства почв, получивший название нерастворяющего объема, в котором не наблюдается перемещения отрицательно заряженных частиц. Величину нерастворяющего объема принято определять по иону хлора. Она зависит от концентрации раствора, т.к. при увеличении отрицательно заряженных частиц в поровом растворе почв происходит сжатие двойного электрического слоя. Это ведет к уменьшению значения нерастворяющего объема и к увеличению пространства, по которому происходит перемещение хлорид-иона. Если исследуемое вещество сорбируется почвой, то его перенос замедляется (например, ионы калия, натрия). Поэтому для описания сорбции иона можно использовать уравнение зависимости концентрации иона в растворе (или в сорбированном состоянии) от времени или изотермы сорбции вещества. Обычно это делают с помощью уравнения кинетики нулевого, 1-го, 2-го или n-го порядков. Остановимся на определении основной экспериментальной кривой для расчета гидрохимических параметров, так называемой «выходной кривой», - зависимости концентрации иона-метки (например, иона Cl) в вытекающем из почвы растворе от времени или от количества смен порового раствора (относительного времени, безразмерного времени, или такта).


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Введите два слова, показанных на изображении: *