Kadar Air / Moisture Content

Kadar air

Dari Wikipedia, ensiklopedia bebas

Komposisi tanah oleh fase: s-tanah (kering), v-void (pori-pori diisi dengan air atau udara), w-air, udara. V adalah volume, M adalah massa.

Kadar air atau kelembaban adalah jumlah air yang terkandung dalam bahan, seperti tanah (disebut kelembaban tanah), batu , keramik , buah, atau kayu .Kadar air digunakan dalam berbagai bidang ilmiah dan teknis, dan dinyatakan sebagai rasio, yang bisa berkisar dari 0 (benar-benar kering) dengan nilai bahan 'porositas di saturasi. Hal ini dapat diberikan pada volumetrik atau massa (gravimetri) dasar.

Isi

[hide]

Definisi [ edit source | suntingbeta ]

Kadar air volumetrik, θ, didefinisikan secara matematis sebagai:

$\ Theta = \ frac {} {V_w V_T}$

dimana $V_w$ adalah volume air dan $V_T = V_s + v_v = V_s + + V_w V_a$ adalah total volume (yaitu volume tanah + air + Volume ruang udara).

Kadar air gravimetri ^[1] dinyatakan oleh massa (berat) sebagai berikut:

$u = \ frac {} {m_w m_t}$

dimana $m_w$ adalah massa air dan $m_t$ adalah massa massal. Massa massal diambil sebagai massa total, kecuali untuk geoteknikaplikasi ilmu pengetahuan dan tanah dimana tanah oven-kering ( $m_s$ , Lihat diagram) secara konvensional digunakan sebagai $m_t$ .

Untuk mengkonversi kadar air gravimetri air volumetrik, kalikan kadar air gravimetri oleh sebagian berat jenis material.

Dalam mekanika tanah dan teknik perminyakan , saturasi air istilah atau derajat kejenuhan, $S_w$ digunakan, didefinisikan sebagai

$S_w = \ frac {} {V_w v_v} = \ frac {} {V_w V_T \ phi} = \ frac {\ theta} {\ phi}$

dimana $\ Phi = v_v / V_T$ adalah porositas dan $V_v$ adalah volume void atau ruang pori. Nilai-nilai S _w dapat berkisar dari 0 (kering) untuk 1 (jenuh). Pada kenyataannya, S _w pernah mencapai 0 atau 1 - ini adalah idealisasi untuk penggunaan rekayasa.

Kadar air normal, $\ Theta$ , (Juga disebut saturasi efektif atau $S_e$ ) Adalah nilai berdimensi didefinisikan oleh van Genuchten ^[2] sebagai:

$\ Theta = \ frac {\ theta - \ theta_r} {\ theta_s-\ theta_r}$

dimana $\ Theta$ adalah kadar air volumetrik; $\ Theta_r$ adalah kadar air sisa, didefinisikan sebagai kadar air yang gradien $d \ theta / dh$ menjadi nol, dan, $\ Theta_s$ adalah kadar air jenuh, yang setara dengan porositas, $\ Phi$ .

Pengukuran [ edit source | suntingbeta ]

Metode langsung [ edit source | suntingbeta ]

Kadar air dapat langsung diukur dengan menggunakan volume yang diketahui materi, dan pengeringan oven . Kadar air volumetrik, θ, dihitung ^[3] menggunakan:

$\ Theta = \ frac {m_ {\ text {}} basah-M_ {\ text {kering}}} {\ rho_w \ cdots V_b}$

dimana

$M_ {\ text {basah}}$ dan $M_ {\ text {}} kering$ adalah massa sampel sebelum dan setelah pengeringan dalam oven;

$\ Rho_w$ adalah densitas air, dan

$V_b$ adalah Volume sampel sebelum pengeringan sampel.

Untuk bahan yang dapat mengubah volume dengan kandungan air, seperti batu bara , kadar air, u, dinyatakan dalam massa air per satuan massa dari spesimen basah:

$u = \ frac {m_ {\ text {}} basah - M_ {\ text {}}} kering {m_ {\ text {basah}}}$

Namun, geoteknik memerlukan kadar air untuk diekspresikan sebagai persentase yaitu konten sampel kering berat% kelembaban = $u * 100$

Dimana

$u = \ frac {m_ {\ text {}} basah - M_ {\ text {}}} kering {m_ {\ text {kering}}}$

Untuk kayu , konvensi ini adalah untuk melaporkan kadar air secara oven-kering (yaitu umumnya pengeringan sampel dalam oven set pada 105 deg Celcius selama 24 jam). Dalam pengeringan kayu , ini merupakan konsep penting.

Metode laboratorium [ edit source | suntingbeta ]

Artikel utama: analisis Moisture

Metode lain yang menentukan kadar air sampel termasuk kimia titrasi (misalnya Karl Fischer titrasi ), menentukan kehilangan massa pada pemanasan (mungkin dengan adanya gas inert), atau setelah pengeringan beku . Dalam industri makanan metode Dean-Stark juga sering digunakan.

Dari Buku Tahunan ASTM (American Society for Testing dan Material) Standar, kadar air evaporable total Agregat (C 566) dapat dihitung dengan rumus:

$p = \ frac {W-D} {D}$

dimana $p$ adalah fraksi total kadar air evaporable sampel, $W$ adalah massa dari sampel asli, dan $D$ adalah massa sampel kering.

Metode geofisika [ edit source | suntingbeta ]

Ada beberapa geofisika metode yang tersedia yang dapat perkiraan kadar air tanah in situ. Metode ini meliputi: reflectometry waktu-domain (TDR), neutron penyelidikan , sensor domain frekuensi , kapasitansi penyelidikan , amplitudo reflectometry domain , resistivitas listrik tomografi , ground penetrating radar (GPR), dan lain-lain yang sensitif terhadap sifat fisik air . ^{[ 4]} sensor Geofisika sering digunakan untuk memantau kelembaban tanah terus menerus dalam aplikasi pertanian dan ilmiah.

Metode satelit penginderaan jauh [ edit source | suntingbeta ]

Satelit microwave penginderaan jauh digunakan untuk memperkirakan kelembaban tanah berdasarkan kontras besar antara sifat dielektrik tanah basah dan kering. Radiasi gelombang mikro tidak sensitif terhadap variabel atmosfer, dan dapat menembus awan. Juga, sinyal microwave dapat menembus, sampai batas tertentu, kanopi vegetasi dan mengambil informasi dari permukaan tanah [1] . Data dari satelit penginderaan jauh microwave seperti: WindSat, AMSR-E, RADARSAT, ERS-1-2, Metop / ASCAT digunakan untuk memperkirakan permukaan tanah air [2] .

Klasifikasi dan menggunakan [ edit source | suntingbeta ]

Kelembaban dapat hadir sebagai uap air teradsorpsi pada permukaan internal dan air kental seperti kapiler dalam pori-pori kecil. Pada kelembaban relatif rendah, kelembaban sebagian besar terdiri dari air teradsorpsi. Pada kelembaban relatif lebih tinggi, air cair menjadi lebih dan lebih penting, tergantung pada ukuran pori. Dalam bahan berbasis kayu, bagaimanapun, hampir semua air teradsorpsi pada kelembaban di bawah 98% RH.

Dalam aplikasi biologis ada juga dapat menjadi perbedaan antara air physisorbed dan "bebas" air - air physisorbed menjadi yang erat terkait dengan dan relatif sulit untuk menghapus dari bahan biologis. Metode yang digunakan untuk menentukan kadar air dapat mempengaruhi apakah air yang hadir dalam bentuk ini dicatat. Untuk indikasi yang lebih baik dari "bebas" dan "terikat" air, aktivitas airbahan harus dipertimbangkan.

Molekul air juga dapat hadir dalam bahan yang terkait erat dengan molekul individu, sebagai "air kristal", atau sebagai molekul air yang merupakan komponen statis struktur protein.

Ilmu bumi dan pertanian [ edit source | suntingbeta ]

Dalam ilmu tanah , hidrologi dan ilmu pertanian , kadar air memiliki peran penting untuk resapan air tanah , pertanian , dan kimia tanah .Banyak upaya penelitian ilmiah baru-baru ini telah ditujukan terhadap sebuah prediksi-pemahaman isi air di atas ruang dan waktu.Pengamatan telah mengungkapkan secara umum bahwa varians spasial kadar air cenderung meningkat dengan meningkatnya kelembaban keseluruhan di daerah semi kering, menurun dengan meningkatnya kelembaban keseluruhan di daerah lembab, dan mencapai puncaknya dalam kondisi basah menengah di daerah beriklim sedang. ^[5]

Ada empat isi air baku yang secara rutin yang diukur dan digunakan, yang dijelaskan pada tabel berikut:

Nama	Catatan	Tekanan hisap (J / kg atau kPa)	Kadar air Khas (Vol / vol)	Kondisi
Kadar air jenuh	θ _s	0	0,2-0,5	Tanah jenuh penuh, setara dengan porositas efektif
Kapasitas lapang	θ _fc	-33	0,1-0,35	Kelembaban tanah 2-3 hari setelah hujan atau irigasi
Titik layu permanen	θ _PWP atau _wp θ	-1500	0,01-0,25	Kelembaban tanah minimum di mana tanaman layu
Isi air sisa	θ _r	- ∞	0,001-0,1	Sisa air pada tegangan tinggi

Dan terakhir kadar air yang tersedia , θ, _yang setara dengan:

θ _a ≡ θ _fc - θ _PWP

yang bisa berkisar antara 0,1 di kerikil dan 0,3 di gambut .

Pertanian [ edit source | suntingbeta ]

Ketika tanah menjadi terlalu kering, tanaman transpirasi turun karena air semakin terikat pada partikel-partikel tanah dengan pengisapan.Di bawah titik layu tanaman tidak lagi mampu untuk mengambil air. Pada titik ini mereka layu dan berhenti transpiring sama sekali.Kondisi tanahnya terlalu kering untuk menjaga pertumbuhan tanaman yang dapat diandalkan disebut sebagai pertanian kekeringan , dan merupakan fokus tertentu irigasi manajemen. Kondisi seperti ini sering terjadi pada kering dan semi-kering lingkungan.

Beberapa profesional pertanian mulai menggunakan pengukuran lingkungan seperti kelembaban tanah untuk jadwal irigasi . Metode ini disebut sebagai irigasi pintar atau pengolahan tanah. ^{[ rujukan? ]}

Tanah [ edit source | suntingbeta ]

Dalam jenuh air tanah akuifer , semua tersedia pori ruang diisi dengan air (kadar air volumetrik = porositas ). Di atas pinggiran kapiler , ruang pori memiliki udara di dalamnya juga.

Sebagian besar tanah memiliki kadar air kurang dari porositas, yang merupakan definisi kondisi tak jenuh, dan mereka membentuk subjekzona tak jenuh hidrogeologi. The kapiler pinggiran dari tabel air adalah garis pemisah antara jenuh dan tak jenuh kondisi. Kadar air di pinggiran kapiler menurun dengan meningkatnya jarak di atas freatik permukaan.

Salah satu komplikasi utama yang muncul dalam mempelajari zona tak jenuh, adalah kenyataan bahwa konduktivitas hidrolik jenuh adalah fungsi dari kadar air bahan. Sebagai bahan mengering keluar, jalur basah terhubung melalui media menjadi lebih kecil, konduktivitas hidrolik menurun dengan kadar air yang lebih rendah dengan cara yang sangat non-linear.

Sebuah kurva retensi air adalah hubungan antara kadar air volumetrik dan potensi air dari medium berpori. Ini adalah karakteristik untuk berbagai jenis media berpori. Karena histeresis , pembasahan dan pengeringan yang berbeda kurva dapat dibedakan.

FADAIDILempongCity

Rabu, 04 November 2015

Kadar air

Kadar Air / Moisture Content

Kadar air

Isi

Definisi [ edit source | suntingbeta ]

Pengukuran [ edit source | suntingbeta ]

Metode langsung [ edit source | suntingbeta ]

Metode laboratorium [ edit source | suntingbeta ]

Metode geofisika [ edit source | suntingbeta ]

Metode satelit penginderaan jauh [ edit source | suntingbeta ]

Klasifikasi dan menggunakan [ edit source | suntingbeta ]

Ilmu bumi dan pertanian [ edit source | suntingbeta ]

Pertanian [ edit source | suntingbeta ]

Tanah [ edit source | suntingbeta ]

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Arsip Blog