Kloridforsøg

Der blev udført sporstofforsøg med opløst kaliumklorid, KCl, i 'sandkassen' for senere at kunne bestemme dispersiviteten og den effektive porøsitet for de to sandtyper.

Udførelse

Der blev udført to forsøg med kaliumklorid, hvor indløbet hhv. var i rum B og i vandløbet. Fælles for forsøgene var, at den opmålte mængde kaliumklorid blev opblandet i 70 L vand. Derudover blev vandniveauet i begge ender af forsøgsopstillingen fastholdt ved brug af overløbene, og der var opnået stationær vandføring i forsøgsopstillingen. Forsøgsopstillingen blev ændret en smule i forhold til strømningsforsøgene, da rum B blev fyldt op med sten for at mindske det vandfyldte volumen, som vist på figur II.6.1.

Kaliumkloridindholdet blev målt ved brug af en kloridmåler. For at undgå datatab, blev der lavet dobbelt bestemmelse ved at benytte to prober, som begge var placeret i rum A, som vist på figur II.6.2. Der blev blæst luftbobler igennem vandet i rum A, for at opnå fuldstændig opblanding. Inden udførelsen af kloridforsøgene blev der bestemt standardrækker for proberne til en senere omregning af de målte data.

Kloridforsøg 1 varede 17 timer. I forsøget blev det opløste kaliumklorid tilledt i højre side af forsøgsopstillingen, B, og blev målt i rum A. For at opnå en momentan tilsætning af kaliumklorid, blev der i starten hældt 10 L opløsning i højre side af forsøgsopstillingen, som vist på figur II.6.3, hvorved det meste af det rene vand løb i overløbet. Herefter blev der pumpet en mængde ind i rum B, der svarede til det dobbelte af vandføringen i udløbet, A. Den overskydende mængde kloridopløsning løb i overløbet, B. Efter ca. 80 min var baljen tom og der blev skiftet over til rent vand. Efter yderligere tre timer blev pumpen i stedet skiftet over til udløbsvandet fra forsøgsopstillingen og efterladt over natten. Den næste dag blev forsøget stoppet. Trykniveauerne og vandføringen fra pumpe og udløb var undervejs blevet noteret både ved forsøgets start og slutning.

Forsøg 2 foregik ved at det opløste kaliumklorid blev tilledt i vandløbet og løb ud i venstre side, A. Forsøget varede 18,5 timer. Der blev kontinuerligt pumpet vand i vandløbet og vandstanden blev kontrolleret med overløbet, som vist på figur II.6.4. Efter ca. 35 L blev der skiftet over til rent vand og forsøget fik lov til at køre indtil næste dag. De noterede trykniveauer for kloridforsøg 1 og 2, samt de målte vandføringer er opstillet i tabel II.18.2.

Databehandling

Ved optegning af de loggede data fra kloridforsøgene, sås der at i begge forsøg var der problemer med den ene probe, hvorfor det kun var dataene fra den anden probe der blev behandlet. Proben målte vandets ledningsevne i microsiemens som blev omregnet til % (g/L), ved brug af den bestemte standardrække. Derefter blev tallene korrigeret i forhold til hanevand (nul).

De loggede data fra kloridforsøgene kunne ikke bruges direkte i forbindelse med en bestemmelse af dispersiviteten, da de først skulle omregnes til de reelle udløbskoncentrationer fra forsøgsopstillingen. Problemet var at udløbsvandet blev fortyndet når det løb ud i rum A. Omregningen skete ved at opstille en simpel massebalance for situationen i rum A og ud fra de målte koncentrationer beregne indløbskoncentrationen til rum A, som også var udløbskoncentrationen af forsøgsopstillingen, ligning II.6.1. For at få pænere kurver, blev dataene kun beregnet hvert 5. min og derudover glattet.

Resultat og vurdering

Indløbskoncentrationen i de to forsøg var på 0,05 %. På figur II.6.5 ses gennembrudskurven for kloridforsøg 1, hvor kloridopløsningen løb fra højre side af forsøgsopstillingen, B. Som det ses, findes der to toppe på kurven, hvor den første top er gennembrudskurven og den sidste og mindre top skyldes, at der blev lavet tilbageløb af det fortyndede udløbsvand. Dette er forsøgt korrigeret ved at forlænge den første top eksponentielt og fjerne resten af kurven, som vist på figur II.6.5.

På figur II.6.6 ses gennembrudskurven for kloridforsøg 2, hvor kloridopløsningen blev pumpet ind i vandløbet. Selvom den viste måling er den bedste af to, så kan der drages tvivl om værdierne. Som det kan ses i slutningen af målingen, Cm, går de målte koncentrationer ikke i nul, men flader ud et stykke under. Dette kan skyldes at målingerne er 'skredet', f.eks. på grund af skidt på proben. Derved burde de målte værdier, som nu er negative, være positive, og de positive værdier som er målt, burde være højere. Men da det ikke er muligt at kontrollere hvorvidt og hvornår dataene er 'skredet', arbejdes der videre med de forhåndenværende data. Den beregnede udløbskoncentration er korrigeret til ikke at gå under nul. Som det ses på Cl er udløbskoncentrationen ikke en pæn kurve som i forsøg 1. Dette tyder på, at den del af partiklerne har haft en længere vej end de øvrige, hvorfor de først kommer ud som et senere peak.

Af figur II.6.5 og II.6.6 ses det, at udløbskoncentrationen ikke opnår samme værdi som indløbskoncentrationen, hvorfor kloridtilførslen i begge forsøg stoppede før udløbskoncentrationen blev stationær. Et generelt problem i forbindelse med forsøgene har været den lave indløbskoncentration, da kloridmålerne kunne måle en koncentration der var 10 gange større. Dette betyder at baggrundskoncentrationer og støj kan være årsag til de værdier som ikke var som forventede.

Databehandlingen for kloridforsøg 1 kan hentes her.
Databehandlingen for kloridforsøg 2 kan hentes her.

[ Til toppen ]
[ Forrige | Næste ]