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電導(dǎo)率的概念及電導(dǎo)率儀測(cè)量原理

來源:上海闊思電子有限公司   2014年04月04日 10:23  

 

     電導(dǎo)率是物體傳導(dǎo)電流的能力。電導(dǎo)率測(cè)量?jī)x的測(cè)量原理是將兩塊平行的極板,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),由導(dǎo)體本身決定的。電導(dǎo)率的基本單位是西門子(S),原來被稱為歐姆。因?yàn)殡妼?dǎo)池的幾何形狀影響電導(dǎo)率值,標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量中用單位電導(dǎo)率S/cm來表示,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)率(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。

水溶液的電導(dǎo)率直接和溶解固體量濃度成正比,而且固體量濃度越高,電導(dǎo)率越大。電導(dǎo)率和溶解固體量濃度的關(guān)系近似表示為:1.4 μS/cm=1ppm或2 μS/cm=1 ppm(每百萬單位CaCO3)。利用電導(dǎo)率儀或總固體溶解量計(jì)可以間接得到水的總硬度值,如前述,為了近似換算方便,1 μs/cm電導(dǎo)率 = 0.5 ppm硬度。電導(dǎo)率是物質(zhì)傳送電流的能力,與電阻值相對(duì),單位Siemens/cm (S/cm),該單位的10-6以μS/cm表示,10-3時(shí)以mS/cm表示。但是需要注意:(1)以電導(dǎo)率間接測(cè)算水的硬度,其理論誤差約20-30 ppm;(2)溶液的電導(dǎo)率大小決定分子的運(yùn)動(dòng),溫度影響分子的運(yùn)動(dòng),為了比較測(cè)量結(jié)果,測(cè)試溫度一般定為20℃或25℃;(3)采用試劑檢測(cè)可以獲取比較準(zhǔn)確的水的硬度值。

水的電導(dǎo)率與其所含無機(jī)酸、堿、鹽的量有一定關(guān)系。當(dāng)它們的濃度較低時(shí),電導(dǎo)率隨濃度的增大而增加,因此,該指標(biāo)常用于推測(cè)水中離子的總濃度或含鹽量。不同類型的水有不同的電導(dǎo)率。新鮮蒸餾水的電導(dǎo)率為0.2-2 μS/cm,但放置一段時(shí)間后,因吸收了CO2,增加到2-4 μS/cm;超純水的電導(dǎo)率小于0.10 /μS/cm;天然水的電導(dǎo)率多在50-500 μS/cm之間,礦化水可達(dá)500-1000 μS/cm;含酸、堿、鹽的工業(yè)廢水電導(dǎo)率往往超過10000 μS/cm;海水的電導(dǎo)率約為30000 μS/cm。

電極常數(shù)常選用已知電導(dǎo)率的標(biāo)準(zhǔn)氯化鉀溶液測(cè)定。不同濃度氯化鉀溶液的電導(dǎo)率(25℃)列于下表。溶液的電導(dǎo)率與其溫度、電極上的極化現(xiàn)象、電極分布電容等因素有關(guān),儀器上一般都采用了補(bǔ)償或消除措施。

濃度(mol/L)

電導(dǎo)率(μS/cm)

0.0001

14.94

0.0005

73.90

0.001

147.0

0.005

717.8

0.01

1413

0.02

2767

0.05

6668

0.1

12900

 

水樣采集后應(yīng)盡快測(cè)定,如含有粗大懸浮物質(zhì)、油和脂,干擾測(cè)定,應(yīng)過濾或萃取除去。

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