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電導率值非常具有參考價值,,可作為水樣中離子溶解量的指示或水質情況的指標。并且電導率測量也非常簡單,相對于總溶解固體量(TDS)的稱重和干燥程序,,電導率測量進行起來非常方便。
盡管電導率測量非常簡單,,但仍有各種問題會影響測量結果,。根據(jù)已往客戶的情況,整理了以下10大常見電導率測量問題,,排列不分先后,。
1. 電導率電極選型錯誤
選擇電導率電極時,需要考慮以下因素:
• 電極材料
• 電極常數(shù)
• 電極類型-2環(huán)或4環(huán)
• 是否需要流通池
常見的電導率電極材料有玻璃鍍鉑,,不銹鋼和環(huán)氧樹脂/石墨,。電導率電極的選擇取決于所測樣品,如是否在野外測量,,需要電極堅固耐用,,或是否為純水樣品。電極常數(shù)一般在0.1到 10 cm-1,。測量的電導率值越低,,所選的電極常數(shù)要越小。4環(huán)的電導率電極有許多優(yōu)勢,,如去除極化誤差,、電纜誤差,減少電極表面污染的影響等,。但在純水等低電導率測量領域,,2環(huán)電極較為合適。純水電導率測量時,,流通池非常有用,,可以防止空氣中二氧化碳的干擾。對于廢水測量,,非玻璃體,、電極常數(shù)在0.4到1 cm-1的4環(huán)電導率電極堅固耐用,,是較好的選擇。
2. 不明白溫度是怎樣影響電導率值的
電導率值受溫度影響很大,。以氯化鈉溶液而言,,溫度每升高1℃,電導率值增加2% ,。也就是說,,氯化鈉溶液在15℃下的電導率值與25℃下的相差近20%。由于每個實驗室的標準操作流程不同,,所得的電導率值可能與溫度相關,,也可能不相關,所以查看電導率結果時,,請注意相關的樣品溫度或參比溫度,。
3. 不理解溫度補償功能
如果溫度補償(TC) 功能正常開啟,儀表會測量樣品的電導率值和溫度值,,計算并顯示所設參比溫度(如25℃)下的電導率值,。如果關閉TC功能,儀表將顯示樣品實際溫度下的電導率值,。因此,,關閉TC時,記錄樣品電導率值和實際溫度,;開啟TC時,,記錄樣品電導率值和參比溫度。
4. TC 設置不正確
在進行電導率測量時,,需要進行相關的TC(溫度補償)設置 ,,如:
• 是否使用 TC
• 設置參考溫度
• 選擇線性還是非線性TC
• 選擇合適的TC因子
進行廢水測量時,一般設置開啟TC,,參考溫度25℃,,選擇線性TC,TC 因子 2%,。注意,,樣品實際溫度與所設參考溫度相差越遠,應用TC計算產生誤差的可能性越大,。
5. 在溫度達到平衡前進行電導率測量
電導率值與溫度有很大的關系,,測量前,要給予電導率電極足夠的穩(wěn)定時間,,達到與樣品相同的溫度,。使用者要等電極溫度穩(wěn)定了,再進行測量。特別是不使用TC的情況,。只有在溫度穩(wěn)定的情況下,,才能夠得到的電導率值。
6. 進行過多點的校正
電導率電極通過校正來確定電極常數(shù),,儀表再使用這一電極常數(shù)來測量樣品,。水和廢水檢測標準方法 2510B和 ASTM D1125表明,電導率電極進行一點校正(校正點接近樣品值),,就足以地進行電導率測量。常用的校正標準液為0.01M KCl(25℃下電導率值為1410 uS/cm),。如果樣品的電導率范圍較廣,,建議進行一至多點校正確認,以保證在所測范圍內準確,。
7. 低電導率值樣品處理不當
通常而言,,電導率值低于147 uS/cm (相關于 0.001M KCl)的樣品很難采集、儲存和測量,。這類樣品很容易被污染,,吸收空氣中的二氧化碳或去氣。裝樣品的容器能夠超級干凈,,且隔絕空氣?,F(xiàn)場使用流通池測量低電導率值的樣品是個好方法。高質量的儀表加上高質量的電導率電極,,線性較好(可以使用純水 “標準”來確認),,能夠達到非常低的電導率下限。但樣品的純度,、穩(wěn)定性和處理方法都將影響樣品的測量結果,。
8. 使用過低的標準液校正
有時,用戶為了在低電導率測量時獲得良好的精度,,會使用過低的電導率標準液校正電極,。但是,低電導率值的標準液很難制備并保證精度,。市場上可以買到一些標著高精度的低電導率值標準液,,但實驗發(fā)現(xiàn),他們并不能達到要求的精度,。用戶往往僅使用低電導率值的標準液來進行校正確認,。這時,他們就希望廠家所標的標準液誤差越小越好,。NIST的標準物質(SRM) 3198-5 uS/cm 標準液的誤差為± 0.45 uS/cm,;NIST SRM 3199-15 uS/cm標準液的誤差為± 0.54 uS/cm。以上兩種標準液的售價都要高于$1000/500 mL瓶 。市場上售價低于以上價格的標準液誤差都要大于NIST的,。另外,,還可以通過測量純水電導率來進行低電導率驗證,方法為攪拌純水到二氧化碳達平衡,,室溫 (~25°C) 下的電導率值應在 1 uS/cm 左右,。
9. 電導率電極的儲存和維護不正確
測量間隙,電導率電極可儲存在水中或去離子水中,。但是,,隔夜或長期不使用,需用去離子水將電極沖洗干凈,,然后干放,。如果將電導率電極儲存在水中,即使是干凈的水中,,也會污染電極表面,,改變電極常數(shù)。有些電極污染物,,我們肉眼看不出,,但是仍然會影響電極的正常測量。如果發(fā)現(xiàn)有污染,,用清潔劑清洗電極,,再沖洗干凈,注意電極浸泡時間不要過長,。
10. 不明白 TDS因子
通過電導率讀數(shù)乘以TDS 因子可以得到樣品的TDS 值,。但這個TDS值只是個估計值,因為真實的TDS需要通過稱重法(稱量樣品干燥前后的重量,,計算總溶解固體量)得到,。TDS 因子一般在0.47到 0.9,由經驗或相同樣品的稱重結果確定,。TDS因子會隨樣品成分和溫度的變化而變化,。
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