电渗固结中的界面电阻问题
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界面电阻电化学界面电阻是指在电化学反应过程中,电极与电解质溶液之间的电阻。
它是导电材料与电解质之间接触面积、材料性质以及电解质浓度等因素共同作用的结果。
界面电阻的大小直接影响着电化学反应的速率和效果。
在电化学反应中,电极与电解质溶液之间的接触面积是决定界面电阻大小的重要因素之一。
当电极的表面积越大时,与电解质溶液接触的面积也就越大,电流能够更容易地通过电解质溶液,从而减小了界面电阻。
因此,为了减小界面电阻,可以采取增大电极表面积的方法,例如采用多孔电极材料或者纳米材料。
导电材料的选择也会对界面电阻产生影响。
一般来说,金属具有良好的导电性能,可以有效地降低界面电阻。
但对于某些特殊的电化学反应来说,金属可能会产生一些副反应,影响反应的选择性和效率。
因此,在一些特定的应用中,可能会选择其他材料作为电极,如碳材料、导电聚合物等。
电解质溶液的浓度也会对界面电阻产生影响。
当电解质溶液的浓度较高时,溶液中的离子浓度也较高,电流能够更容易地在电解质溶液中传导,从而降低了界面电阻。
因此,在一些实际应用中,可以通过调节电解质溶液的浓度来改变界面电阻的大小。
在电化学反应中,界面电阻会对反应速率产生影响。
当界面电阻较大时,电流通过电解质溶液的能力较差,反应速率较慢;当界面电阻较小时,电流通过电解质溶液的能力较强,反应速率较快。
因此,合理地控制界面电阻的大小,对于提高电化学反应的效率具有重要意义。
为了减小界面电阻,还可以采取一些其他的措施。
例如,可以在电极表面形成一层电解质膜或者添加一些表面活性剂,来改善电极与电解质溶液的接触情况,减小界面电阻。
此外,还可以通过改变电极的形状或者增加电极之间的距离,来调节界面电阻的大小。
界面电阻是电化学反应中不可忽视的因素之一。
通过合理地选择导电材料、调节电解质溶液浓度以及采取其他措施,可以有效地减小界面电阻,提高电化学反应的效率。
研究界面电阻的机理和调控方法,对于深入理解电化学反应过程以及开发新型电化学材料具有重要意义。
实验35电渗第一篇:实验35电渗实验35 电渗一、目的①用电渗法测定SiO2对水的ε电势②观察电渗现象,了解电渗法实验技术概要。
二、基本原理电渗是胶体常见的电动现象的一种。
早在1809年,就观察到在电场作用下,水能通过多孔沙土或粘土隔膜的现象(图Ⅱ.97)。
这种现象是胶体常见的电动现象的一种。
多孔固体在与液体接触的界面处因吸附离子或本身电离而带电荷,分散介质则带相反的电荷。
在外电场的作用下,介质将通过多孔固体隔膜贯穿隔膜的许多毛细管而定向移动,这就是电渗现象。
电渗与电泳是互补效应。
由于液体对多孔固体的相对运动,不发生在固体表面上,而发生在多孔固体表面的吸附层上。
这种固体表面吸附层和与之相运动的液体介质间的电势差,叫做电动电势或ε电势。
因此,通过电渗可以测求电ε势,从而进一步了解多孔周体表面吸附层的性质。
电渗的实验方法原则上是要设法使所要研究的分散相质点固定在静电场中(通以直流电),让能导电的分散介质向某一方向流经刻度毛细管,从而测量出其流量(㎝3)、在测量出(或查出)相同温度下分散介质的特性常数和通过的电流后,即可算出ε电势。
设电渗发生在一个半径为r的毛细管中,又设固体与液体接触界面处的吸附层厚度为δ(δ比r 小许多,因此,双电层内液体的流动可不予考虑),若表面电荷密度为σ加于长为l的毛细管两端的电势差为U电势梯度U,则界面单位面积上所受的电力为 lU F=σl为当液体在毛细中流动时,界面单位面积上所受的阻力为f=ηdvv=η dxδ式中υ-电渗速度η-液体的黏度当液体匀速流动时F=f,即σUv=ηlδυ=Uσδ(II.199)lη假设界面处的电荷分布情况类似于一个处在介电常数为ε的液体中平板电容器上的电荷分布,其电容为C=Qξ=Sε4πδ式中 Q-电荷量S-面积由此可得σ=Qζε-(II.200)S4πδ将式(II.199)代入式(II.200)中,得υ=Uεζ(II.201)4πηl若毛细管的截面积为A,单位时间内流过毛细管的液体量为V,则V=Aυ=AεζU(II.202)4πηll1lIl=I•=(II.202)AkAkA而U=IR=Iρ式中 I-通过二电极间的电流R-二电极间的电阻k-液体介质的电导率。
电渗固结中接触电阻影响因素的试验研究谢新宇;李卓明;郑凌逶;李金柱;刘亦民【期刊名称】《中南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(049)003【摘要】A series of electroosmosis tests were conducted with aluminum electrodes and beach silt to study the influencing factors for contact resistance during electroosmotic consolidation on the condition of same potential. Anodes with different degree of corrosions and different conductive areas were used in the tests. Rates of drainage, current, potential and water content before and after the tests were measured. The results show that the electrodes corrosion has little effect on contact resistance between electrodes and silt, and there is no obvious difference of drainage for anodes with different degree of corrosions early or during the whole process. Increasing the ratio of the conductive area of anodes and the cross–sectional area of the soil can reduce the contact resistance and improve the conductivity. An optimum ratio of conductive area exists, which is 0.47. It is recommended that the ratio of conductive area should be increased appropriately in engineering applications to improve the efficiency of electroosmosis and its optimum value can be obtained by contact resistance trial tests.%为研究电渗固结过程中接触电阻的影响因素,使用铝电极在等电势情况下对滩涂淤泥开展电渗模型试验.分别采用不同预腐蚀处理的阳极和不同导电面积比的阳极进行电渗试验,并测量排水速率、电流、电势和试验前后的含水率.研究结果表明:腐蚀对电极–土的接触电阻影响不大,不同的腐蚀程度在电渗前期乃至整个电渗过程的排水效果未出现明显差异;增加导电面积比即阳极导电面积与被处理土体横截面积的比值可以减小接触电阻、提高电流,并且阳极导电面积比的最优值为0.47.建议工程应用中适当增加阳极导电面积比以提高电渗效率,可通过接触电阻试验确定最优值.【总页数】8页(P655-662)【作者】谢新宇;李卓明;郑凌逶;李金柱;刘亦民【作者单位】浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心,浙江杭州,310058;浙江大学宁波理工学院土木建筑工程学院,浙江宁波,315100;浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心,浙江杭州,310058;浙江大学宁波理工学院土木建筑工程学院,浙江宁波,315100;浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心,浙江杭州,310058;浙江大学宁波理工学院土木建筑工程学院,浙江宁波,315100;浙江大学宁波理工学院土木建筑工程学院,浙江宁波,315100;浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心,浙江杭州,310058;浙江大学宁波理工学院土木建筑工程学院,浙江宁波,315100【正文语种】中文【中图分类】TU472.5【相关文献】1.阳极跟进作用下软黏土电渗固结室内试验研究 [J], 刘飞禹;张乐;王军;张斌2.改进电极接触面的软黏土电渗固结现场试验研究 [J], 陈卓(译);陶燕丽(校);李一雯(校);周建(校)3.成层软黏土电渗固结试验研究 [J], 曾芳金;符洪涛;王军;张乐4.外荷载变电压作用下软黏土电渗固结试验研究 [J], 刘飞禹;张乐;王军;张斌5.基于长时间断电及随含水率变化通断时间比变化的电渗固结模型试验研究 [J], 项鹏飞;崔允亮;王新泉;魏纲因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
2011年3月第3期总第451期Mar.2011No.3Serial No.451水运工程Port &Waterway Engineering 电渗法加固软土地基基本参数室内试验研究*庞宽1,刘斯宏1,吴澎2,王柳江1,顾唯星1,高娇容1(1.河海大学水利水电学院,江苏南京210098;2.中交水运规划设计院有限公司,北京100007)摘要:电渗法是一种处理软土地基的有效方法,其基本参数的确定在工程应用中至关重要。
利用自制的电渗试验装置,对某一高含水量淤泥土进行了稳压电渗试验和稳流电渗试验,测量了电渗过程中电流、电压、出水速率的变化,总结了电渗透系数、电迁移系数、电导率和单位能耗出水速率等基本参数的变化规律。
试验结果表明:随着电渗的进行,电渗透系数逐渐减小,而电迁移系数相对稳定。
土体的电导率和单位能耗出水量也逐渐降低。
因此,用电迁移系数来评价电渗效果可能更为合理。
关键词:电渗透系数;电迁移系数;电导率;单位能耗出水量中图分类号:TU 472文献标志码:A文章编号:1002-4972(2011)03-0148-06Lab experimental study on electro-osmotic parameters for soft soil consolidationPANG Kuan 1,LIU Si-hong 1,WU Peng 2,WANG Liu-jiang 1,GU Wei-xing 1,GAO Jiao-rong 1(1.College of Water Conservancy and Hydropower Engineering,Hohai University,Nanjing 210098,China;CC Water Transportation Cousultants Co.,Ltd.,Beijing 100007,China)Abstract:Electro-osmosis is an effective way to treat soft soil ground,and the determination of its basicparameters is important in practical applications.With a new laboratory device,two electro-osmosis experiments are performed on high-moisture clay under the conditions of steady voltage and current respectively,to measure the evolution of current,voltage and water flow rate through the clay specimens.The electro-osmotic parameters of the permeability coefficient,the migration coefficient,the electrical conductivity and the unit energy consumption rate are studied.It is found that in the process of the electro-osmotic experiment,the electro-osmotic permeability coefficient,the electrical conductivity and the unit energy consumption rate decrease gradually,while the electro-osmotic migration coefficient is relatively stable.Therefore,it might be more reasonable to assess the electro -osmotic efficiency with the migration coefficient.Key words:electro -osmotic permeability coefficient;electro -osmotic migration coefficient;electricalconductivity;unit energy consumption rate收稿日期:2010-07-09*基金项目:国家高技术研究发展计划(2007AA11Z115);江苏省自然科学基金(BK2009344)作者简介:庞宽(1986—),男,硕士,从事岩土与地基处理方面的研究。