电导率仪的测量原理及使用方法

电导率（conductivity），也称为导电率：是用来描述物质中电荷流动难、易程度的参数，水的导电性即水的电阻的倒数，通常用它来表示水的纯净度。电导率是物体传导电流的能力。电导率仪的测量原理及使用方法

一、电导率仪的单位

电导的基本单位是西门子（S），原来被称为姆欧，取电阻单位欧姆倒数之意。因为电导池的几何形状影响电导率值，所以标准的测量中用单位S/cm来表示电导率，以补偿各种电极尺寸造成的差别。

单位电导率（C）简单的说，是所测电导（G）与电导池常数(L/A)的乘积。这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。=ρl=l/σ电导率仪的测量原理及使用方法

1、定义：

电阻率的倒数为电导率。电导率仪的测量原理及使用方法

σ=1/ρ

2、单位:

在国际单位制中，电导率的单位是西门子/米，其它单位有：s/cm，us/cm。1S/m=0.01s/cm=10000us/cm；

3、电导率的物理意义：

是表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能越强，反之越小。电导率仪的测量原理及使用方法

二、电导率的测量原理

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*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。）

三、电导率仪的电导电极的种类、用途

电导电极一般分为二电极式、多电极式两种类型。

1、二电极式电导电极

是目前使用*多的电导电极类型，实验式二电极式电导电极的结构，是将二片铂片烧结在二平行玻璃片上，或圆形玻璃管的内壁上，调节铂片的面积和距离，就可以制成不同常数值的电导电极。通常有K=1、K=5、K=10等类型。

而在线电导率仪上使用的二电极式电导电极，常制成圆柱形对称的电极。当K=1时，常采用石墨，当K=0.1、0.01时，材料可以是不锈钢或钛合金。

2、多电极式电导电极

一般在支持体上有几个环状的电极，通过环状电极的串联和并联的不同组合，可以制成不同常数的电导电极。环状电极的材料可以是石墨、不锈钢、钛合金和铂金。

3、电导电极还有四电极类型和电磁式类型

四电极电导电极的优点，是可以避免电极极化带来的测量误差，在国外的实验式和在线式电导率仪上较多使用。

电磁式电导电极的特点，是适宜于测量高电导率的溶液，一般用于工业电导率仪中，或利用其测量原理制成单组分的浓度计，如盐酸浓度计、硝酸浓度计等。

四、电导率电极常数的测定、校准

根据公式K=S/G，电极常数K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S是已知的。

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同，电导电极常数K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，新购的电导率电极，以及使用一段时间后的电导率电极，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，不要采用其它型号的电导率仪。

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。

五、电导率仪使用时的注意事项

1、在测量纯水或超纯水时，为了避免测量值的漂移现象，建议采用密封槽，在密封状态下的进行流动测量，如采用烧杯取样测量，则会产生较大的误差。

2、因温度补偿是采用固定的2%的温度系数，所以，超、高纯水的测量，尽量采用温度不补偿方式进行，测量后查表。

3、电极插头座应**防止受潮，仪表应安置于干燥环境，避免因为水滴溅射或受潮，引起仪表的漏电或测量误差。

4、测量电极是精密部件，不可以分解，不可以改变电极形状和尺寸，且不可以用强酸、碱清洗，以免改变电极常数，而影响仪表测量的准确性。

5、为确保测量的精度，电极使用前，应用小于0.5uS/cm的蒸馏水(或去离子水)冲洗二次(铂黑电极干放一段时间后，在使用前，必须在蒸馏水中浸泡)，然后用被测试样水冲洗三次后，方可测量。电导率仪的测量原理及使用方法