簡述電導(dǎo)率的測量及其工作原理

簡述電導(dǎo)率的測量及其工作原理

電導(dǎo)率測量實際就是測量一個電解溶液中離子的導(dǎo)電能力，相對于pH計只能測量氫離子的濃度，電導(dǎo)率測量則是包含所有的離子。日常使用中，與電導(dǎo)率測量相關(guān)的因素包括:

① 溶液中離子的種類及濃度。

② 電極感應(yīng)片的有效面積，距離與電位差。

③ 溶液的溫度。

電導(dǎo)率與電阻互為倒數(shù)關(guān)系，通常以姆歐(mho: Ω-1)為單位。Ω-1是指在二個電極感應(yīng)片之間施加1伏特的電壓從而造成1安培的電流而言。對于較為稀釋或?qū)щ娦暂^差的溶液則以百萬分之一姆歐(micro-mho: μ2-1)為計量單位。電導(dǎo)率的標(biāo)準(zhǔn)測量單位為比導(dǎo)電度Cs (Specific Conductance)，其定義為:以面積為1平方厘米的2個感應(yīng)片相距1cm時所測得的溶液電導(dǎo)度，其理論公式如下:

Cs=(L/A)1/R

式中:

Cs...表示比導(dǎo)電度 R...表示電阻

L...表示電極內(nèi)感應(yīng)片的距離 A...表示感應(yīng)片的表面積

其中，感應(yīng)片的距離與表面積的比值稱為電極常數(shù)K(Cell Constant)。對于不同的應(yīng)用，電導(dǎo)電極通常會制作成常數(shù)K=0.1，K=1或 K=10三種規(guī)格。其中，常數(shù)0.1的電導(dǎo)電極適用于測量純水或低離子樣品的電導(dǎo)率，常數(shù)為1的電導(dǎo)電極適用于測量常規(guī)液體，常數(shù)10的電導(dǎo)電極則廣泛應(yīng)用于測量高電導(dǎo)的液體。電導(dǎo)電極在長期使用后，感應(yīng)片均會受到樣品不同程度的污染及侵蝕，從而導(dǎo)致其面積產(chǎn)生變化，電極常數(shù)也將隨之改變，因此定期選擇相對應(yīng)的電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液來校準(zhǔn)電導(dǎo)率儀是必要的。

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同樣，溫度變化對電導(dǎo)率的測量也有著十分顯著的影響。根據(jù)實驗表明，溶液溫度每變化1C將產(chǎn)生約2%的測量誤差。例如:校準(zhǔn)時溶液的標(biāo)準(zhǔn)溫度為25℃，而待測溶液溫度為30℃，此時儀器的顯示值將比實際值高約10%。一般儀器都設(shè)計了手動或自動溫度補償功能，以補償因為溫度變化所產(chǎn)生的誤差。

綜上所述，電導(dǎo)率儀作為一種基礎(chǔ)的科學(xué)儀器已廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護，工業(yè)檢測及科研領(lǐng)域，通過測量溶液的電導(dǎo)率，我們可以得知樣品的濃度，溶解度、水純度、反應(yīng)速率等參數(shù)。

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