Поиск

Варианты криоскопических методов (часть 3)
13.03.2013

Этот вариант криоскопического метода не дает возможности непосредственно и тотчас же определить давление влаги при данной влажности почвы. Поэтому вначале определялось количество незамерзшей влаги при различных температурах (например, при -1, -2, -3, -4°), что приблизительно соответствует давлению влаги -12.5, -25, -37.5, -50 атм. По этим данным строилась зависимость температуры замерзания от влажности, и уже по этой зависимости определяли давление влаги, соответствующее любой влажности почвы.
Сравнивая два варианта криоскопического метода, следует отметить, что метод определения температуры замерзания отличается простотой, быстротой и оперативностью в получении информации о давлении почвенной влаги. В то же время этот метод не обладает высокой точностью, так как быстрое охлаждение образца препятствует установлению термодинамического равновесия, для которого и выведены основные термодинамические соотношения. Калориметрический метод обеспечивает термодинамическое равновесие, но гораздо более трудоемок, длителен и требует более сложного оборудования (холодильные камеры с терморегулятором, калориметр и пр.).
Общим слабым местом всех криоскопических методов является то обстоятельство, что снижение температуры влияет на растворимость многих веществ, гидратацию коллоидов и поверхностное натяжение воды. Все это сильно сказывается на величине давления влаги. Так, в почве присутствуют органические вещества, молекулы которых включают в себя полярные группы (карбоксильные и гидроксильные), энергично взаимодействующие с водой. Молекулы этих веществ концентрируются преимущественно на поверхности раздела «жидкость - газ», причем располагаются они таким образом, что гидрофильные концы молекул направлены вглубь раствора. Такое расположение приводит к значительному снижению поверхностного натяжения раствора и, следовательно, повышению его поверхностного давления. Например, изовалериановая кислота при концентрации 0.25 М снижает поверхностное натяжение воды более, чем в 2 раза. При снижении температуры растворимость органических веществ, как правило, уменьшается. Например, растворимость щавелевой и янтарной кислот при снижении температуры с 30° до 0° падает в 3.5 раза. Вследствие этого, по закону Гиббса, должно соответственно снизиться и количество вещества, абсорбированного на поверхности жидкости, что приведет к повышению поверхностного натяжения.
Экспериментальное подтверждение этой гипотезы мы встречаем в работах Гарднера. По его данным понижение температуры почвы с 25° до 0° при влажности, равной половине полевой влагоемкости, сопровождалось уменьшением капиллярного давления с -0.38 до -0.47 атм в песчаной почве, с -0.28 до -0.47 атм - в суглинистой и с -0.42 до -0.58 атм - в торфянистой, то есть на 24, 68 и 38% соответственно. По нашим данным на светло-каштановой почве повышение температуры от 20° до 38° приводило к повышению капиллярного давления от -0.30 до -0.24 атм, то есть также на 25% от первоначальной величины. Учитывая это, необходимо в данные, полученные криоскопическим методом, вносить поправки, корректирующие понижение давления, происходящее при охлаждении почвы.


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: *