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电导率仪的原理和影响电导率的因素有哪些?
点击次数:62 发布时间:2020-11-12

电导率测量原理:

电导率的测量原理是将相互平行且距离是固定值L的两块极板(或圆柱电极),放到被测溶液中,在极板的两端加上一定的电势(为了避免溶液电解,通常为正弦波电压,频率1~3 kHz)。然后通过电导仪测量极板间电导。

电导率测定仪的测量需要两方面信息。一个是溶液的电导G,另一个是溶液的电导池常数Q。电导可以通过电流、电压的测量得到。

根据关系式K=Q×G可以得到电导率的数值。这一测量原理在直接显示测量仪表中得到广泛应用。

而Q= L/A

A——测量电极的有效极板面积

L——两极板的距离

这一值则被称为电极常数。在电极间存在均匀电场的情况下,电极常数可以通过几何尺寸算出。当两个面积为1 cm2的方形极板,之间相隔1 cm组成电极时,此电极的常数Q=1 cm-1。如果用此对电极测得电导值G=1000 μS,则被测溶液的电导率K=1000 μS/ cm。

一般情况下,电极常形成部分非均匀电场。此时,电极常数必须用标准溶液进行确定。标准溶液一般都使用KCl溶液这是因为KCl的电导率的不同的温度和浓度情况下非常稳定,准确。0.1 mol/l的KCl溶液在25℃时电导率为12.88 mS/cm。所谓非均匀电场(也称作杂散场,漏泄场)没有常数,而是与离子的种类和浓度有关。因此,一个纯杂散场电极是最复杂的电极,它通过一次校准不能满足宽的测量范围的需要。

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影响电导率的因素:

温度

电导率与温度具有很大相关性。金属的电导率随着温度的升高而减小。半导体的电导率随着温度的升高而增加。在一段温度值域内,电导率可以被近似为与温度成正比。为了要比较物质在不同温度状况的电导率,必须设定一个共同的参考温度。电导率与温度的相关性,时常可以表达为,电导率对上温度线图的斜率。

掺杂程度

固态半导体的掺杂程度会造成电导率很大的变化。增加掺杂程度会造成电导率增高。水溶液的电导率高低相依于其内含溶质盐的浓度,或其它会分解为电解质的化学杂质。水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子成分、含杂质成分等等的重要指标。水越纯净,电导率越低(电阻率越高)。水的电导率时常以电导系数来纪录;电导系数是水在 25°C 温度的电导率。 

各向异性

有些物质会有各向异性(anisotropy) 的电导率,必需用 3 X 3 矩阵来表达(使用数学术语,第二阶张量,通常是对称的)。

 

水的纯度

 电导率测定中一般都用水为溶剂,普通的蒸馏水含有CO2、NH3和微量Na+等杂质以及玻璃器皿等的器壁溶解物。当测定电导率较小的稀溶液的电导率值时,必须用更纯的水。25 ℃时,与空气中的CO2相平衡的电导水的电导率为0.8-1.0 mS/cm,这种水可用普通蒸馏水加入少量碱性高锰酸等试剂,经二次蒸馏后得到。也可用离子交换树脂来进一步纯化蒸馏水或电渗析水,使其电导率达0.03-0.06 mS/cm,用于更高精度的电导的测量。非水溶剂也应经蒸馏纯化,以防止杂质或痕量水影响测量结果。有时,也可用扣除空白(本底)的方法来求得精密电导率值。水质检测仪器 有很多种,有检测电导率的,ph的,ORP的,还有溶解氧的,等等,上海京工常年代理各大国内外品牌,价格美丽,欢迎垂询!

电极极化

在交流法电导测量中,电极极化问题一般可忽略不计。但当频率太低且被测介质电导较大(大于10-3 S)时,由于电流较大或电流中含有一定的直流分量,仍可产生极化。可通过提高测量电源频率和增大电极面积的方法来消除。直流电导法中电极极化带来的影响不容忽略,但可用四电极法来减小。

 


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