电导率仪的工作原理
时间:2020-08-17 阅读:9549
电导率仪的工作原理
电导率仪,是指以电化学测量方法测定电解质溶液的电导率的仪器。它的测量原理是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,当已知电极常数(J),并测出溶液电阻(R)或电导(G)时,即可求出电导率。电导率是电解质溶液导电能力的表现,在多数情况下和溶液中离子的浓度成正比,因此通过电导的测定可以确定溶液中离子的总浓度或含盐量。
测量待测溶液电导的方法称为电导分析法。电导是电阻的倒数,因此电导值的测量,实际上是通过电阻值的测量再换算的,也就是说电导的测量方法应该与电阻的测量方法相同。但在溶液电导的测定过程中,当电流通过电极时,由于离子在电极上会发生放电,产生极化引起误差,故测量电导时要使用频率足够高的交流电,以防止电解产物的产生。另外,所用的电极镀铂黑是为了减少超电位,提高测量结果的准确性。我们更感兴趣的量是电导率。
电导率仪的结构:电导率仪由电导电极和电计(电子单元)组成。电计采用了适当频率的交流信号的方法,将信号放大处理后换算成电导率。电计中还可能装有与传感器相匹配的温度测量系统,能补偿到标准温度电导率的温度补偿系统、温度系数调节系统以及电导池常数调节系统,以及自动换挡功能等。电导电极有时还装有热敏元件。
如何测定电导电极常数?为何要对常数进行校准?
根据公式J=K/G,电极常数J可以通过测量电导电极在一定浓度的KCl溶液中的电导G来求得,此时KCl溶液的电导率K是已知的。测量时,电导率仪常数旋钮应旋至1.0cm-1处。
由于测量溶液的浓度和温度不同,以及测量仪器的精度和频率也不相同,电导电极的常数J有时会出现较大的误差,使用一段时间后,电极常数也可能会有变化。因此,新购的电导电极,以及使用一段时间后的电导电极,电极常数应重新测量标定。电导电极常数测量时应注意以下几点:
(1) 测量时应采用配套使用的电导率仪,不要采用其他型号的电导率仪。
(2) 测量电极常数的KCl溶液的温度,以接近实际被测溶液的温度为好。
(3) 测量电极常数的KCl溶液的浓度,以接近实际被测溶液的浓度为好。
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