science >> Wetenschap >  >> Chemie

Onderzoekers onthullen de aard van het bodemwater en de faseovergang ervan

Fig. 1. De geabstraheerde interfacemodellen tussen fase A en fase B. a:het scherpe Gibbs-interfacemodel; b:het uniforme interfacemodel; c:het diffuse interfacemodel. h is de grensvlakdikte. Φ is de bestelparameter in de interface, wat een functie is van locatie h. Krediet:ZHANG Lianhai

De toestandsvariatie en faseovergang van niet-uniform water in de bodem spelen een belangrijke rol in de simulatie van hydrothermale processen in koude gebieden, de vorming en afbraak van hydraten, het verkennen van water en ijs in de maan, en anderen veranderende vragen met betrekking tot waterige interfaces.

Onlangs, de karakterisering van de toestand van het bodemwater werd steeds meer gefocust in de bodemkunde, maar er bestaat nog steeds een slecht begrip in zijn niet-uniforme karakter.

Onderzoekers van het Northwest Institute of Eco-Environment and Resources van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) hebben onlangs geprobeerd een theoretisch raamwerk voor te stellen om de niet-uniforme aard van bodemwater en zijn faseovergangsdynamiek verder te karakteriseren.

Ze introduceerden de statische en dynamische theoriemethoden van niet-uniform water op basis van een diffuus interfacemodel om de niet-uniforme dynamiek van de watertoestand en de waterdichtheid en de poriewaterdruk te analyseren.

Resultaat verduidelijkt de concepten van poriewatertoestand, poriewaterdruk en matrixpotentiaal in de klassieke bodemmechanica.

De onderzoekers stelden ook voor dat de faseovergangstheorie van niet-uniform water werd voorgesteld en ontdekten dat de gegeneraliseerde Clausius-Clapeyron-vergelijking (GCCE) consistent is met de Clapeyron-vergelijking in de natuur.

Verder, ze toonden aan dat ruimtelijk niet-uniform van grensvlakwater en de faseovergang ervan een concurrentievoordeel hebben voor belangrijke kwesties zoals ruimtelijk niet-uniform van bodem-waterdichtheid, vragen van GCCE, druk smelten, bevorderend effect van substraten op hydraatvorming en andere.

Fig. 2. Het schematische diagram van twee verschillende faseovergangsmodi. De blauwe cel en de lege cel presenteren de faseovergangsvolumeruimte (PWSwPT) en de rest van het poriewater niet geassocieerd met maar beïnvloed door faseovergang (PWSaPT), respectievelijk. De celgrootte geeft het poriewatervolume aan dat bij het relevante proces hoort. In de Clapeyron-modus, het specifieke volume van water is kleiner dan dat van ijs door constante massa (Mi =Mw) en veranderd volume (Vw

Deze resultaten benadrukken de rol van de substraat-watereenheid in de bodemwetenschap en bieden een theoretische basis voor technische en milieuwetenschappen met betrekking tot bevroren grond.

Relevante resultaten zijn gepubliceerd in Vooruitgang in colloïd- en interfacewetenschap , getiteld "Ruimtelijke toestandsverdeling en faseovergang van niet-uniform water in de bodem:implicaties voor technische en milieuwetenschappen."


Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Microevolution vs Macroevolution: Similiarities & Differences
  2. Heb jij een innerlijke stem? Niet iedereen doet
  3. 3 fasen van interfase
  4. Uitleg van celspecialisatie
  5. Onderzoekers creëren nieuwe letters om DNA-functies te verbeteren
  6. Misplaatste monarchen:clusters van vlinders in het noorden
  7. Zelfvernietiging van muggen
  8. Wereldwijde explosie van wegenbouw kan rampzalig zijn voor mens en natuur, zeggen wetenschappers
  9. Hoge nachttemperaturen hebben een negatieve invloed op de productie van koolzaadplanten

Wetenschap