電導(dǎo)率儀的測(cè)量原理及使用方法

電導(dǎo)率（conductivity）,，也稱為導(dǎo)電率：是用來描述物質(zhì)中電荷流動(dòng)難,、易程度的參數(shù),，水的導(dǎo)電性即水的電阻的倒數(shù),，通常用它來表示水的純凈度,。電導(dǎo)率是物體傳導(dǎo)電流的能力,。電導(dǎo)率儀的測(cè)量原理及使用方法

一、電導(dǎo)率儀的單位

電導(dǎo)的基本單位是西門子（S）,，原來被稱為姆歐,，取電阻單位歐姆倒數(shù)之意,。因?yàn)殡妼?dǎo)池的幾何形狀影響電導(dǎo)率值，所以標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量中用單位S/cm來表示電導(dǎo)率,，以補(bǔ)償各種電極尺寸造成的差別,。

單位電導(dǎo)率（C）簡(jiǎn)單的說，是所測(cè)電導(dǎo)（G）與電導(dǎo)池常數(shù)(L/A)的乘積,。這里的L為兩塊極板之間的液柱長(zhǎng)度,，A為極板的面積。=ρl=l/σ電導(dǎo)率儀的測(cè)量原理及使用方法

1,、定義：

電阻率的倒數(shù)為電導(dǎo)率,。電導(dǎo)率儀的測(cè)量原理及使用方法

σ=1/ρ

2、單位:

在國際單位制中,，電導(dǎo)率的單位是西門子/米,，其它單位有：s/cm，us/cm,。1S/m=0.01s/cm=10000us/cm,；

3、電導(dǎo)率的物理意義：

是表示物質(zhì)導(dǎo)電的性能,。電導(dǎo)率越大則導(dǎo)電性能越強(qiáng),，反之越小,。電導(dǎo)率儀的測(cè)量原理及使用方法

二,、電導(dǎo)率的測(cè)量原理

將兩塊平行的極板，放到被測(cè)溶液中,，在極板的兩端加上一定的電勢(shì)（通常為正弦波電壓）,，然后測(cè)量極板間流過的電流。根據(jù)歐姆定律,，電導(dǎo)率(G)--電阻(R)的倒數(shù),，是由電壓和電流決定的。

引起離子在被測(cè)溶液中運(yùn)動(dòng)的電場(chǎng),，是由與溶液直接接觸的二個(gè)電極產(chǎn)生的,。此對(duì)測(cè)量電極必須由抗化學(xué)腐蝕的材料制成。實(shí)際中經(jīng)常用到的材料有鈦等,。由二個(gè)電極組成的測(cè)量電極被稱為科爾勞施（Kohlrausch）電極,。

電導(dǎo)率的測(cè)量需兩個(gè)參數(shù)：一個(gè)是溶液的電導(dǎo)，另一個(gè)是溶液中L/A的幾何關(guān)系,，電導(dǎo)可以通過電流,、電壓的測(cè)量得到。

電導(dǎo)率常數(shù) K= L/A

其中：A-測(cè)量電極的有效極板,，L-兩極板的距離,。

這一值則被稱為電極常數(shù),。在電極間存在均勻電場(chǎng)的情況下,電極常數(shù)可以通過幾何尺寸算出。當(dāng)兩個(gè)面積為1cm2的方形極板,，之間相隔1cm組成電極時(shí),，此電極的常數(shù)K=1cm-1。如果用此對(duì)電極測(cè)得電導(dǎo)值G=1000μS,，則被測(cè)溶液的電導(dǎo)率K=1000μS/ cm,。

一般情況下，電極常形成部分非均勻電場(chǎng),。此時(shí),，電極常數(shù)必須用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行確定。標(biāo)準(zhǔn)溶液一般都使用KCl溶液,，這是因?yàn)镵Cl的電導(dǎo)率的不同的溫度和濃度情況下非常穩(wěn)定,，準(zhǔn)確。0.1 mol/l的KCl溶液在25℃時(shí)電導(dǎo)率為12.88mS/CM,。

所謂不均勻電場(chǎng)（也稱作雜散場(chǎng),，漏泄場(chǎng)）沒有常數(shù)，而是與離子的種類和濃度有關(guān),。因此,，一個(gè)純雜散場(chǎng)電極是*復(fù)雜的電極，它通過一次校準(zhǔn),，不能滿足寬的測(cè)量范圍的需要,。（不均勻電場(chǎng)：是電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向，隨空間坐標(biāo)而變的電場(chǎng),。反之,，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向與坐標(biāo)無關(guān)的電場(chǎng)，被稱為均勻電場(chǎng),。）

三,、電導(dǎo)率儀的電導(dǎo)電極的種類、用途

電導(dǎo)電極一般分為二電極式,、多電極式兩種類型,。

1、二電極式電導(dǎo)電極

是目前使用*多的電導(dǎo)電極類型,，實(shí)驗(yàn)式二電極式電導(dǎo)電極的結(jié)構(gòu),，是將二片鉑片燒結(jié)在二平行玻璃片上，或圓形玻璃管的內(nèi)壁上,，調(diào)節(jié)鉑片的面積和距離,，就可以制成不同常數(shù)值的電導(dǎo)電極。通常有K=1,、K=5,、K=10等類型,。

而在線電導(dǎo)率儀上使用的二電極式電導(dǎo)電極，常制成圓柱形對(duì)稱的電極,。當(dāng)K=1時(shí),，常采用石墨，當(dāng)K=0.1,、0.01時(shí),，材料可以是不銹鋼或鈦合金。

2,、多電極式電導(dǎo)電極

一般在支持體上有幾個(gè)環(huán)狀的電極,，通過環(huán)狀電極的串聯(lián)和并聯(lián)的不同組合，可以制成不同常數(shù)的電導(dǎo)電極,。環(huán)狀電極的材料可以是石墨,、不銹鋼、鈦合金和鉑金,。

3,、電導(dǎo)電極還有四電極類型和電磁式類型

四電極電導(dǎo)電極的優(yōu)點(diǎn)，是可以避免電極極化帶來的測(cè)量誤差,，在國外的實(shí)驗(yàn)式和在線式電導(dǎo)率儀上較多使用,。

電磁式電導(dǎo)電極的特點(diǎn)，是適宜于測(cè)量高電導(dǎo)率的溶液,，一般用于工業(yè)電導(dǎo)率儀中,，或利用其測(cè)量原理制成單組分的濃度計(jì)，如鹽酸濃度計(jì),、硝酸濃度計(jì)等,。

四,、電導(dǎo)率電極常數(shù)的測(cè)定,、校準(zhǔn)

根據(jù)公式K=S/G，電極常數(shù)K可以通過測(cè)量電導(dǎo)電極,，在一定濃度的KCL溶液中的電導(dǎo)G來求得,，此時(shí)KCL溶液的電導(dǎo)率S是已知的。

由于測(cè)量溶液的濃度和溫度不同,，以及測(cè)量?jī)x器的精度和頻率也不同,，電導(dǎo)電極常數(shù)K有時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的誤差，使用一段時(shí)間后,，電極常數(shù)也可能會(huì)有變化,，因此，新購的電導(dǎo)率電極,，以及使用一段時(shí)間后的電導(dǎo)率電極,，電極常數(shù)應(yīng)重新測(cè)量標(biāo)定,。電導(dǎo)電極常數(shù)測(cè)量時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1,、測(cè)量時(shí)應(yīng)采用配套使用的電導(dǎo)率儀,，不要采用其它型號(hào)的電導(dǎo)率儀。

2,、測(cè)量電極常數(shù)的KCL溶液的溫度,，以接近實(shí)際被測(cè)溶液的溫度為好。

3,、測(cè)量電極常數(shù)的KCL溶液的濃度,，以接近實(shí)際被測(cè)溶液的濃度為好。

五,、電導(dǎo)率儀使用時(shí)的注意事項(xiàng)

1,、在測(cè)量純水或超純水時(shí)，為了避免測(cè)量值的漂移現(xiàn)象,，建議采用密封槽,，在密封狀態(tài)下的進(jìn)行流動(dòng)測(cè)量，如采用燒杯取樣測(cè)量,，則會(huì)產(chǎn)生較大的誤差,。

2、因溫度補(bǔ)償是采用固定的2%的溫度系數(shù),，所以,，超、高純水的測(cè)量,，盡量采用溫度不補(bǔ)償方式進(jìn)行,，測(cè)量后查表。

3,、電極插頭座應(yīng)**防止受潮,，儀表應(yīng)安置于干燥環(huán)境，避免因?yàn)樗螢R射或受潮,，引起儀表的漏電或測(cè)量誤差,。

4、測(cè)量電極是精密部件,，不可以分解,，不可以改變電極形狀和尺寸，且不可以用強(qiáng)酸,、堿清洗,，以免改變電極常數(shù)，而影響儀表測(cè)量的準(zhǔn)確性,。

5,、為確保測(cè)量的精度,，電極使用前，應(yīng)用小于0.5uS/cm的蒸餾水(或去離子水)沖洗二次(鉑黑電極干放一段時(shí)間后,，在使用前,，必須在蒸餾水中浸泡)，然后用被測(cè)試樣水沖洗三次后,，方可測(cè)量,。電導(dǎo)率儀的測(cè)量原理及使用方法

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