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電導率儀的測量原理

來源:天健創新(北京)監測儀表股份有限公司   2020年06月29日 09:30  

將兩塊平行的極板,放到被測溶液中,在極板的兩端加上一定的電勢(通常為正弦波電壓),然后測量極板間流過的電流。根據歐姆定律,電導率(G)--電阻(R)的倒數,是由電壓和電流決定的。
引起離子在被測溶液中運動的電場,是由與溶液直接接觸的二個電極產生的。此對測量電極必須由抗化學腐蝕的材料制成。實際中經常用到的材料有鈦等。由二個電極組成的測量電極被稱為科爾勞施(Kohlrausch)電極。
電導率的測量需兩個參數:一個是溶液的電導,另一個是溶液中L/A的幾何關系,電導可以通過電流、電壓的測量得到。
電導率常數 K= L/A
其中:A-測量電極的有效極板,L-兩極板的距離。
這一值則被稱為電極常數。在電極間存在均勻電場的情況下,電極常數可以通過幾何尺寸算出。當兩個面積為1cm2的方形極板,之間相隔1cm組成電極時,此電極的常數K=1cm-1。如果用此對電極測得電導值G=1000μS,則被測溶液的電導率K=1000μS/ cm。
一般情況下,電極常形成部分非均勻電場。此時,電極常數必須用標準溶液進行確定。標準溶液一般都使用KCl溶液,這是因為KCl的電導率的不同的溫度和濃度情況下非常穩定,準確。0.1 mol/l的KCl溶液在25℃時電導率為12.88mS/CM。
所謂不均勻電場(也稱作雜散場,漏泄場)沒有常數,而是與離子的種類和濃度有關。因此,一個純雜散場電極是復雜的電極,它通過一次校準,不能滿足寬的測量范圍的需要。(不均勻電場:是電場區域內電場強度的大小和方向,隨空間坐標而變的電場。反之,電場強度的大小和方向與坐標無關的電場,被稱為均勻電場。)

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