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电导率仪的测定原理
  • 发布日期：2012-03-28      浏览次数：3101
      • 　　电导率仪的测定原理及操作步骤
      　　
      　　
      　　电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率（G）--电阻（R）的倒数，由导体本身决定的。
      　　
      　　电导率的基本单位是西门子（S），原来被称为欧姆。因为电导池的几何形状影响电导率值，标准的测量中用单位电导率S/cm来表示，以补偿各种电极尺寸造成的差别。单位电导率（C）简单的说是所测电导率（G）与电导池常数（L/A）的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。
      　　
      　　水溶液的电导率直接和溶解固体量浓度成正比，而且固体量浓度越高，电导率越大。电导率和溶解固体量浓度的关系近似表示为：1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm（每百万单位CaCO3）。利用电导率仪或总固体溶解量计可以间接得到水的总硬度值，如前述，为了近似换算方便，1μs/cm电导率=0.5ppm硬度。电导率是物质传送电流的能力，与电阻值相对，单位Siemens/cm（S/cm），该单位的10-6以μS/cm表示，10-3时以mS/cm表示。但是需要注意：
      （1）以电导率间接测算水的硬度，其理论误差约20-30ppm
      （2）溶液的电导率大小决定分子的运动，温度影响分子的运动，为了比较测量结果，测试温度一般定为20℃或25℃
      （3）采用试剂检测可以获取比较准确的水的硬度值。
      　　
      　　水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定关系。当它们的浓度较低时，电导率随浓度的增大而增加，因此，该指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。不同类型的水有不同的电导率。新鲜蒸馏水的电导率为0.2-2μS/cm，但放置一段时间后，因吸收了CO2，增加到2—4μS/cm；超纯水的电导率小于0.10/μS/cm；天然水的电导率多在50—500μS/cm之间，矿化水可达500—1000μS/cm；含酸、碱、盐的工业废水电导率往往超过10000μS/cm；海水的电导率约为30000μS/cm。
      　　
      　　电极常数常选用已知电导率的标准氯化钾溶液测定。不同浓度氯化钾溶液的电导率（25℃）列于下表。溶液的电导率与其温度、电极上的极化现象、电极分布电容等因素有关，仪器上一般都采用了补偿或消除措施。
      　　
      　　水样采集后应尽快测定，如含有粗大悬浮物质、油和脂，干扰测定，应过滤或萃取除去。
      　　
      　　1）先将铂黑电极浸在去离子水中数分钟。
      　　
      　　2）调节表头螺丝M，使指针指在零点。
      　　
      　　3）将校正、测量开关K2扳到“校正”位置。
      　　
      　　4）打开电源开关K预热数分钟后，调节校正调节器Rw3使指针在满刻度上。
      　　
      　　5）将高周、低周开关K3扳向适当的档上。
      　　
      　　6）将量程选择开关R1扳到适当的档上。
      　　
      　　7）调节电极常数调节器Rw2，使其与所用电极的常数相对应（这样就相当于把电极常数调整为1，所测得溶液的电导率在数值上就等于溶液的电导）。
      　　
      　　8）用少量待测溶液冲洗电极后，将其插头插在电极插口Kx内，并浸入待测溶液中。
      　　
      　　9）调节校正调节器Rw3至满刻度后，将校正、测量开关K2扳到测量位置。读得表针的指示数，再乘上量程选择开关R1所指的倍数，即为此溶液的电导率。重复测定一次，取其平均值。
      　　
      　　10）将校正、测量开关K2扳到“校正”位置，取出电极。
      　　
      　　 电导率工作原理
          电导率是以数字表示溶液传导电流的能力。水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定的关系，当它们的浓度较低时，电导率随着浓度的增大而增加，因此，该指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。
      　　
      　　电导（G）是电阻（R）的倒数。因此当两个电极（通常为铂电极或铂黑电极）插入溶液中，可以测出两电极间的电阻R。根据欧姆定律，温度一定时，这个电阻值与电极间距L（cm）正比，与电极的截面积A（cm2）反比，即：
      　　
      　　R=ρ×（L/A）
      　　
      　　其中ρ为电阻率,是长1cm，截面积为1cm2导体的电阻，其大小决定于物质的本性。
      　　
      　　据上式，导体的电导（G）可表示成下式：
      　　
      　　G=1/R=（1/ρ）×（A/L）=K×（1/J）
      　　
      　　其中，K=1/ρ称为电导率，J=L/A称为电极常数
      　　
      　　电解质溶液电导率指相距1cm的两平行电极间充以1cm3溶液时所具有的电导。由上式可见，当已知电极常数（J），并测出溶液电阻（R）或电导（G）时，即可求出电导率。