Kapacitansmätning i vatten, skillnad stillastående/omrört

[JohnGalt]

Jag kör kapacitansmätning på en liten vattenbehållare för att mäta nivån.
Det fungerar tillräckligt bra, men jag får en skillnad med stillastående vatten jämfört med när det rörs om, och vill gärna förstå vad som händer.

När mätningen gör med stillastående vatten så ökar kapacitansen något (några procent) under någon minut, men stabiliserar sig sedan. När vattnet rörs om så återgår kapacitansen till sitt initiala värde.
Mätningen görs med en mycket liten konstant ström, tiden tills en viss spänning i "kondensatorn" uppnåtts mäts, mätningen repeteras gång på gång. Kapacitansen är i storleksordningen tiotal pF.

Min teori är att dielekrikat/vattnet sakta blir mer polariserat (vattenmolekylerna orienterar sig i fältet) och att kapacitansen därför ökar. När det rörs om blir det oordning och det återgår till ursprungsvärdet.

Vad tror ni om detta, stämmer den teorin?

[adent]

Intressant! En fråga för en fysiker.

[blueint]

Kanske nedrörda luftbubblor eller skvalpane vattennivå?

[JohnGalt]

Nej, det beror inte på luftbubblor eller skvalpande under själva omrörandet, skillnaden kvarstår när vattnet är helt stilla igen. Sedan byggs kapacitansen upp igen under någon minut. Det är repeterbart, beror inte på stänk eller så.

[svanted]

prova med avjoniserat vatten om du får samma resultat?
om inte är det joner i vattnet som samlar sig mellan elektroderna i det stillstående vattnet, och som sprids då man rör om.

[blueint]

Elektroderna kan dra till sig partiklar eller fungera som nukleationsställe för bubblor?

Då du säger att det är kapacitans som mäts. Har elektroderna galvanisk kontakt med vätskan?

[Walle]

Det tar lång tid innan vätskan står helt still efter en omrörning. När experiment för att visa på corioliseffektens inverkan eller icke-inverkan på vilket håll virveln bildas när man tappar ur ett kar brukar man vänta någon vecka för att garantera att vätskan står still. Nån minut eller två är på tok för kort tid, känns det som. Vidare tar det också veckor, om inte månader, innan den mesta av den inblandade luften är väck. Jag tror inte att det handlar om polarisering av molekylerna. Det är mycket troligare att det rör sig om att bubblor samlas på elektroderna. Om joner samlas borde konduktiviteten öka, och kapacitansen såledels minska.

[barbarossa]

prova med avjoniserat vatten om du får samma resultat?
om inte är det joner i vattnet som samlar sig mellan elektroderna i det stillstående vattnet, och som sprids då man rör om.

Eller saltvatten för att få det motsatta.

[Nerre]

Det är ju ett solklart bevis för att virvlat vatten fungerar!

[JohnGalt]

Tack för alla svar!
Jag får nog utveckla lite, (glas)behållaren innehåller bara ett par deciliter. Elektroderna sitter på behållarens utsida, det finns inga synliga bubblor i vätskan eller på väggarna.
Omrörningen är försiktig omrörning för hand med en glasstav, tror inte att jag rör ned luft. Så fort vätskan rör sig återgår kapacitansen* till sitt "grundvärde". Även om den sedan får stå lång tid (timmar) och jag börjar mäta igen får jag samma värde (det är tiden från grundvärde till stabilt högre värde som är någon minut).

Avjoniserat vatten, ja det kan nog vara värt att prova. Jag har iofs provat med olika surhetsgrad (droppat i HCL resp NaOH) utan att se någon skillnad.

Nerre , ja här är beviset!

* När jag säger att det är kapacitansen som ändras så är det ju vad jag tror att jag mäter, visst kan det vara någon annan effekt jag förbisett som påverkar.

[SvenW]

Det var en märklig effekt. Gör du en likströmsmätning?
Om du mäter med växelström vid olika frevenser, blir det då samma resultat
eller beror kapacitansen av frekvensen?
Om det är en likströmsmätning skulle man gissa på att glasytorna polariseras, dvs att det sätter sig joner
på ytorna i mängder som lite grann påverkas av strömningshastigheten vid ytan.
Har lite svårt att tro att det skulle kunna vara något i vattenvolymen innanför ytan.

[gkar]

Jag vet för lite om din uppställning, men mina 5 öre satsar jag på:

1) Jonvandring, polarisering
2) http://en.wikipedia.org/wiki/Dielectric_absorption
3) Mätfel!