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电导率仪的测量原理
点击次数:623 发布时间:2020-06-29
 

将两块平行的极板,放到被测溶液中,在极板的两端加上一定的电势(通常为正弦波电压),然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律,电导率(G)--电阻(R)的倒数,是由电压和电流决定的。
引起离子在被测溶液中运动的电场,是由与溶液直接接触的二个电极产生的。此对测量电极必须由抗化学腐蚀的材料制成。实际中经常用到的材料有钛等。由二个电极组成的测量电极被称为科尔劳施(Kohlrausch)电极。
电导率的测量需两个参数:一个是溶液的电导,另一个是溶液中L/A的几何关系,电导可以通过电流、电压的测量得到。
电导率常数 K= L/A
其中:A-测量电极的有效极板,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1cm2的方形极板,之间相隔1cm组成电极时,此电极的常数K=1cm-1。如果用此对电极测得电导值G=1000μS,则被测溶液的电导率K=1000μS/ 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12.88mS/CM。
所谓不均匀电场(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。(不均匀电场:是电场区域内电场强度的大小和方向,随空间坐标而变的电场。反之,电场强度的大小和方向与坐标无关的电场,被称为均匀电场。)

 
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