Physikalische Grundlagen Aquacontrol 102

Jak możemy wypróbować każdego ranka przy śniadaniu, płyn, np. kawa, unosi się w ciele stałym, np. kostkach cukru, bez żadnej zewnętrznej ingerencji.

Przyczyna tego Phenomenami są adhezja (tj. adhezja międzyfazowa różnych substancji) i siły kohezji (wewnętrzna spójność cząsteczek). Siły te działają w kapilarach, których średnica jest mniejsza niż 0,1 mm, czyli nie są już widoczne gołym okiem, i powodują podnoszenie się wody.

Die kapillare Steighöhe ist wie folgt zu berechnen:

b(max)= 4o
(d x p x g)

d- innerer Durchmesser der Kapillare in m
p- Dichte des Wassers 1000 kg/m3
g- Fallbeschleunigung der Erde, 10 m/s2
o- Oberflächenspannung des Wassers 0,075 N/m

Przy średnicy kapilary wynoszącej 0,01 mm wysokość wspinania wynosi około 3 m, czyli do 1. piętra!

Im drobniejsze kapilary, tym Możliwa wysokość wspinaczki jest większa. Wpływ na to mają także materiały budowlane zastosowane w ścianach. Jednak ta kapilarność nie jest jedyną siłą, która umożliwia transport cieczy w murze. Inne czynniki, takie jak różnice temperatur i ciśnień, nasycenie, napięcie, różne wartości pH, wpływ promieniowania itp. również mają wpływ. Jeśli zawartość soli w murze jest bardzo wysoka, wilgoć pozostanie w ścianie nawet po zamontowaniu nowych barier. Czysta woda zwykle nie przewodzi. Jednak przechodząc przez naczynia włosowate gleby i ściany, pochłania różne sole, takie jak chlorki, fosforany i siarczany. Gdy roztwór soli przepływa, na styku kapilar następuje rozdzielenie ładunku i w ten sposób nad powierzchnią powstaje słabe pole elektryczne o ujemnej polaryzacji. Jony soli, zabierając ze sobą cząsteczki wody, dążą do tego bieguna ujemnego i w ten sposób nadal wznoszą się w górę. Wzrost napięcia powoduje dalszy wzrost wysokości wspinania. Każdy może to sprawdzić samodzielnie, używając odpowiednich przyrządów do pomiaru napięcia w zakresie mV. Można wykryć potencjał przepływu wynoszący około 199,5 mV.

Normalną kompensację osiąga się tylko w tak zwanej linii potencjału 0, zaledwie do 3 m nad ziemią. Cała powierzchnia pod spodem jest narażona na wilgoć.

Das physikalische Grundprinzip, mittels elektrischer Ladungsunterschiede einen Stofftransport zu ermöglichen ist nicht neu. Vor über 100 Jahren entdeckt, ist es heute in vielen Anwendungen, wie Medizin oder Wassertechnik zu finden. Die entsprechenden physikalischen Vorgänge sind hinreichend erforscht und in vielen Experimenten nachgewiesen. Der Versuchsaufbau ist so einfach, dass er in praktisch jedem Physiklabor der Schulen durchgeführt werden kann.

Die Richtung und die Geschwindigkeit der elektroosmotischen Flüssigkeitsströmung folgt der sog. Coehnsche Regel (von 1898):

V= (Er x Eo x U x Z)
(Eta x l)
V- Geschwindigkeit der Lösung
Er- rel. Dielektrizitätskonstante des Stoffes
Eo- abs. Dielektrizitätskonstante der Flüssigkeit (= 8,86 x+49 251 93139589 A x s x V (-1) x m (-1)
U- angelegte Spannung in Volt

Je höher die anliegende Spannung, umso größer ist demzufolge die Geschwindigkeit des Lösungstransportes. Die Grenzen sind jedoch durch Sicherheitsanforderungen und den Normen und Empfehlungen der elektro- magnetischen Verträglichkeit (EMV) und des VDE vorgegeben. Das Wasser mit den darin gelösten Salzen (H+) bewegt sich damit in Richtung Kathode.

Do sklepu