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电导率测定仪的工作原理及影响因素

时间:2024-08-12 13:54:27   访客:86

电导率测定仪的工作原理主要基于电化学测量方法,用于测定电解质溶液的电导率。其详细工作原理如下:

工作原理

测量装置:电导率测定仪由电导电极和电计(电子单元)组成。电导电极通常包含两块平行的极板,这两块极板会被放置到被测溶液中。

施加电势:在极板的两端加上一定的电势(通常为正弦波电压)。这个电势会驱动溶液中的离子在电场作用下定向移动,形成电流。

电流测量:然后测量极板间流过的电流。这个电流的大小与溶液中离子的浓度、离子的迁移率以及电极的几何形状等因素有关。

计算电导率:根据欧姆定律,电导率(G)是电阻(R)的倒数,即G = 1/R。然而,在实际测量中,我们直接测量的是电流和电压,然后通过计算得到电阻值,进而求得电导率。由于电极的几何形状(如极板面积、极板间距等)会影响测量结果,因此需要使用电极常数(J)进行校正。电极常数是一个与电极几何形状有关的常数,它表示了电极在特定条件下的电导性能。

单位换算:电导率的基本单位是西门子(S),但在实际测量中,为了补偿各种电极尺寸造成的差别,通常使用单位电导率S/cm来表示。单位电导率(C)是所测电导率(G)与电导池常数(L/A)的乘积,其中L为两块极板之间的液柱长度,A为极板的面积。

影响因素

溶液温度:溶液的电导率随温度的变化而变化。为了比较测量结果,通常需要在标准温度(如20℃或25℃)下进行测量,或者对测量结果进行温度校正。

电极极化现象:电极在长时间使用过程中可能会发生极化现象,导致测量结果不准确。因此,需要定期对电极进行清洗和维护。

溶液中的其他物质:溶液中的其他物质(如溶解的气体、悬浮颗粒等)可能会对测量结果产生干扰。为了获得准确的测量结果,需要对水样进行适当的预处理。

综上所述,电导率测定仪通过测量电解质溶液在特定条件下的电流和电压,并考虑电极常数和温度等因素的影响,来计算出溶液的电导率。这一原理在科研、教学和工业生产中具有广泛的应用价值。


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