EIS-100 -laitteella määritettyjä veden ominaisuuksia eri lämpötiloissa impedanssifunktion |Z| avulla
- Lämpötila-alue 0 – +20℃: veden tiheyden lisääntyminen +4℃ lämpötilassa (ektrapolaatio-kulmakertoimien k1 ja k2 avulla) sekä veden jähmettyminen veden kolmoispisteen (+0.01℃) alapuolella.
- Lämpötila-alue -20℃ – 0℃: veden esiintyminen sekä vesi-jää -seoksena että jäänä. Impedanssifunktion vaihteluväli lämpötilavälillä (-20℃ – 0℃) on 30 kertainen verrattuna impedanssin modulin (|Z|) vaihteluväliin lämpötilavälillä (0℃ – +20℃).
EIS-100 -laitteella määritetty veden käyttäytyminen mullassa eri lämpötiloissa impedanssifunktion |Z| avulla
Veden faasimuutoksien aiheuttamista vaikutuksista |Z|-tasoon lämpötilan muuttuessa, kun kasvualustana on orgaaninen kasvumulta (vrt. viereinen kuva). |Z|-tasot on keskiarvostettu taajuusalueen 10kHz – 20kHz yli. Vertailun vuoksi veden |Z|-taso on merkitty katkoviivalla ja maa-aineksen perustaso (T=+22℃) ”tähti”- merkkijoukolla. Kun maa-aineksen lämpötila on laskenut tasolta -3℃ tasolle -8℃ kuvattu ”timantti” -merkkijoukolla, |Z|-taso ei ole vakioitunut ja maa-aineksessa oleva vesi on sekä nesteenä että kiinteänä. Lämpötilan laskiessa tasolle T= -8.5℃ tapahtuu |Z|-tasoissa voimakas kasvu, minkä jälkeen seuraa vakioituminen, jota kuvataan ”neliö”-merkkijoukolla. Siirros tarkoittaa, että maa-aineksessa oleva vesi on nyt jäätynyt kokonaan, mitä indikoi 90 kertainen |Z|-tason nousu, kun vertailutasona käytetään katkoviivalla merkittyä (T = +22℃) veden tasoa.
EIS-100 -laitteella määritetty veden käyttäytyminen porkkanassa eri lämpötiloissa impedanssifunktion |Z| avulla
Veden ominaisuuksiin voidaan vaikuttaa lisäämällä siihen suoloja tai sokereita, jolloin seoksesta käytetään nimitystä elektrolyyttiliuos. Tällaisia vesipohjaisia elektrolyyttiliuoksia löytyy muun muassa biologisista näytteistä kuten esimerkkinä olevasta porkkanasta (vrt. kuva). Kun lämpötila laskee alle nollapisteen, niin nesteenä oleva elektrolyyttiliuoksen impedanssifunktion kuvaaja lähtee -2.5℃ alapuolella jyrkkään kasvuun, mikä voidaan tulkita kiinteä faasin ilmaantumisesta elektrolyyttiin, mikä hidastaa ionin liikettä ja nostaa tätä kautta |Z|-tasoa. |Z|-tasot on keskiarvostettu taajuusalueen 10kHz – 20kHz yli. Varsinainen lopullinen jäätyminen tapahtuu lämpötilan alittaessa -9℃, jolloin |Z| vakiintuu tasolle, joka on noin 70 kertaa suurempi kuin katkoviivoilla merkitty veden |Z|-taso.
