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主營產(chǎn)品： 工業(yè)pH計,電導(dǎo)率儀,工業(yè)溶氧儀,余氯分析儀,酸堿濃度計,多參數(shù)監(jiān)測儀 |
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2014-8-6 閱讀(4950)
水的導(dǎo)電性能與水的電阻值大小有關(guān)，電阻值大，導(dǎo)電性能差，電阻值小，導(dǎo)電性能就良好。根據(jù)歐姆定律，在水溫一定的情況下，水的電阻值R大小與電極的垂直截面積F成反比，與電極之間的距離L成正比，如下式：
R=ρ*L/F
式中R-電阻，單位為歐姆（Ω）1Ω=10^6μΩ
ρ-電阻率單位為歐米（Ω.M）
如果電極的截面積F做成1cm^2，兩電極間的距離L為1cm，那么電阻值就等于電阻率。
水的電阻率的大小，與水中含鹽量的多少、水中離子濃度、離子的電荷數(shù)以及離子的運動速度有關(guān)。因此，純凈的水的電阻率很大，超純水的電阻率就更大。水越純，電子率越大。
2、何謂水的電導(dǎo)率？電導(dǎo)率和電阻率有何關(guān)系？
由于水中含有各種溶解鹽類，并以離子的形式存在。當(dāng)水中插入一對電極時，通電之后，在電場的作用下，帶電的離子就產(chǎn)生一定方向的移動。水中陰離子移向陽極，使水溶液起導(dǎo)電作用，水的導(dǎo)電能力的強弱程度，就稱為電導(dǎo)（或電導(dǎo)度），用G表示。電導(dǎo)反映了水中含鹽量的多少，是水的純凈程度的一個重要指標(biāo)，水越純，含鹽量越少，電阻越大，電導(dǎo)越小，超純水幾乎不能導(dǎo)電。電導(dǎo)是電阻的倒數(shù)，即
G=L/R
式中R-電阻，單位為歐姆（Ω）
G-電導(dǎo)，單位西門子（S）1S=10^3Ms=10^6μS
因R=ρ*L/F,代入上式,則得到:
G=I/ρ*I/J=K*I/J
對于一對固定電極來講，二極間的距離不變，電極面積也不變，因此L與F為一個常數(shù)。令：J=L/F，J就稱為電極常數(shù)，可得到
G=I/ρ*I/J=K*I/J
式中：K=1/ρ就稱為電導(dǎo)率，單位為S/cm。1S/cm=10^3mS/cm=10^6μS/cm電導(dǎo)率K的意義就是截面積為1cm^2，長度為1cm的導(dǎo)體的電導(dǎo)。當(dāng)電導(dǎo)常數(shù)J=1時，電導(dǎo)率就等于電導(dǎo)，電導(dǎo)率是不同電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的表現(xiàn)。
電導(dǎo)率K，電導(dǎo)G，電阻率ρ三者之間的關(guān)系如下：
K=J*G=1/ρ
式中J為電極常數(shù)，例如：電導(dǎo)率為0.1μS/cm的高純水，其電阻率應(yīng)為：
ρ=1/K=1/0.1*10^6=10MΩ．cm
3、如何測定電導(dǎo)電極常數(shù)？為何要對常數(shù)進行校準(zhǔn)？
根據(jù)公式J=K/G，電極常數(shù)J可以通過測量電導(dǎo)電極在一定濃度的KCL溶液中的電導(dǎo)G來求得，此時KCL溶液的電阻率K是已知的。測量時，電阻率儀常數(shù)旋鈕應(yīng)旋至1.0cm^-1處。
由于測量溶液的濃度和溫度不同，以及測量儀器的精度和頻率也不相同，電導(dǎo)電極的常數(shù)J有時會出現(xiàn)較大的誤差，使用一段時間后，電極常數(shù)也可能會有變化。因此，新購的電導(dǎo)電極，以及使用一段時間后的電導(dǎo)電極，電極常數(shù)應(yīng)重新測量標(biāo)定。電導(dǎo)電極常數(shù)測量時應(yīng)注意以下幾點：
（1）測量時應(yīng)采用配套使用的電導(dǎo)率儀，不要采用其他型號的電導(dǎo)率儀。
?。?）測量電極常數(shù)的KCL溶液的溫度，以接近實際被溶液溫度為好。
（3）測量電極常數(shù)的KCL溶液的溫度，以接近實際被溶液濃度為好。
4、電導(dǎo)電極為何要鍍鉑黑，鉑黑電極能測試低電導(dǎo)率的溶液嗎？
電導(dǎo)電極使用的敏感材料通常為鉑，鍍鉑黑就是在鉑表面鍍上一層黑色蓬松的金屬鉑，目的是為了減少極化效應(yīng)。多孔的鉑黑增加了電極的表面積，是電流密度減小，是極化效應(yīng)變小，電容干擾也降低了。不鍍鉑黑或鍍得不好的鉑黑電極，會產(chǎn)生很大的測量誤差。鉑黑電極存放期間要泡在蒸餾水中不宜干放。如果發(fā)現(xiàn)鉑黑電極污染或失效，可浸入10%硝酸或鹽酸溶液中二分鐘，然后用蒸餾水沖洗干凈在測量，鉑黑電極也可以重新電鍍，但鍍鉑黑需要一定的要求和經(jīng)驗，鍍鉑黑鍍得好與壞對電極性能有很大影響。
在國內(nèi)一些電導(dǎo)電極或電導(dǎo)率儀的說明書中，對鉑黑電極有一種誤解，認(rèn)為鉑黑電極適合于高電導(dǎo)率的溶液中使用，其實不然，鉑黑電極測試幾個μS/cm甚至0.1μS/cm的溶液都可以，而在高電導(dǎo)率的溶液中的測試，鉑黑電極就更穩(wěn)定和準(zhǔn)確了。因此常數(shù)大于1的電導(dǎo)電極，都應(yīng)該使用鉑黑電極。而不鍍鉑黑的光亮電導(dǎo)電極，因為它只能在較小的電導(dǎo)率的溶液中使用，所以常數(shù)小于1的電導(dǎo)電極可以使用光亮電極。光亮電極的另一個優(yōu)點是鉑片表面可以擦拭，而鉑黑電極表面則不能擦拭，只能在水中晃動清洗。
5、電導(dǎo)電極有哪些種類？有何不同用途？
電導(dǎo)電極一般有二電極式和多電極式二種類型。
二電極式電導(dǎo)電極是目前國內(nèi)使用zui多的電導(dǎo)電極類型，實驗式二電極式電導(dǎo)電極的結(jié)構(gòu)是將二片鉑片燒結(jié)在二平行玻璃片上，或圓形玻璃片管的內(nèi)壁上，調(diào)節(jié)鉑片的面積和距離，就可以制成不同常數(shù)值的電導(dǎo)電極。通常有K=1、K=5、K=10等類型。而在在線電導(dǎo)率儀上使用的二電極式電導(dǎo)電極常數(shù)制成圓柱形對稱的電極。當(dāng)K=1時，常采用石墨，當(dāng)K=0.1、0.01時，材料可以是不銹鋼或鈦合金。
多電極式電導(dǎo)電極，一般在支持體上有幾個環(huán)狀的電極，通過環(huán)狀電極的串聯(lián)和并聯(lián)的不同組合，可以制成不同常數(shù)的電導(dǎo)電極。環(huán)狀電極的材料可以是石墨、不銹鋼、鈦合金和鉑金。
電導(dǎo)電極還有四電極類型和電磁式類型。四電極電導(dǎo)電極的主要優(yōu)點是可以避免電極極化帶來的測量誤差，在國外的實驗式和在線式電導(dǎo)率儀上較多使用。電磁式電導(dǎo)電極的特點是適宜于測量高電導(dǎo)率的溶液，一般用于工業(yè)電導(dǎo)率儀中，或利用起測量原理制成單組分的濃度計，如鹽酸濃度計、硝酸濃度計等。
6、電導(dǎo)率儀的結(jié)構(gòu)原理是什么？
電導(dǎo)率的測量原理其實就是按歐姆定律測定平行電極間溶液部分的電阻。但是，當(dāng)電流通過電極時，會發(fā)生氧化或還原反應(yīng)，從而改變電極附近溶液的組成，產(chǎn)生：“極化”現(xiàn)象，從而引起電導(dǎo)測量的嚴(yán)重誤差。為此，采用高頻率交流電測定法，可以減輕或消除上述極化現(xiàn)象，因為在電極表面的氧化和還原迅速交替進行，其結(jié)果可以認(rèn)為沒有氧化或還原發(fā)生。
電導(dǎo)率儀由電導(dǎo)電極和電計（電子元件）組成。電計采用了適當(dāng)頻率的交流信號的方法，將信號放大處理后換算成電導(dǎo)率。電計中還可能裝有與傳感器相匹配的溫度測量系統(tǒng)，能補償?shù)綐?biāo)準(zhǔn)溫度電導(dǎo)率的溫度補償系統(tǒng)、溫度系數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及電導(dǎo)池常數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以及自動換擋功能等。電導(dǎo)電極有時還裝有熱敏元件。
7、電導(dǎo)率儀有哪些種類，其用途和優(yōu)缺點是什么？
電導(dǎo)率儀從使用用途分大致有筆形、便攜式、實驗室、工業(yè)用四種類型。
筆形電導(dǎo)率儀，一般制成單一量程，測量范圍狹，為簡便儀器。筆形還有制成TDS計，用于測量
飲用水質(zhì)量，鹽度計測量湯（溶液）鹽度等。
便攜式和實驗室電導(dǎo)率儀測量范圍較廣，常用儀器，不同點是便攜式采用直流供電，可攜帶到現(xiàn)場。實驗室電導(dǎo)率儀測量范圍廣、功能多、測量精度高。
工業(yè)用電導(dǎo)率儀的特點是要求穩(wěn)定性好、工作可靠，有一定的測量精度、環(huán)境適應(yīng)能力強、抗干擾能力強，具有模擬里量輸出、數(shù)字通訊、上下限報警和控制功能等。
8、如何解讀電導(dǎo)率儀的度？
電導(dǎo)率儀的度，采用的是引用誤差概念。它是將儀表量程中的滿刻度值，乘以誤差百分比。例如我們以1.0級的電導(dǎo)率儀為例，他的度指標(biāo)為：基本誤差±1%F.S±1個字，配套誤差±1.5F.S±1個字，他是什么意思呢？基本誤差是指電導(dǎo)率儀電計部分的誤差，配套誤差是指電計和電極配套使用的誤差。F.S是指電子單元各分檔的滿量程。例如，對于0.0—199.9μS/cm量程檔來說，基本誤差為±1%×199.9±1個字≈±2.1μS/cm，配套誤差為±1.5%×199.9±1個字≈±3.1μS/cm，±1個字是指儀表分辨率的zui后一位數(shù)。因此，電導(dǎo)率儀的誤差概念，是對于一段量程擋而言的，與實際使用中的誤差概念是不同的，這一點要引起注意，例如你測試一杯純水的電導(dǎo)率儀值為10μS/cm，你不能理解為其中有3.1μS/cm為誤差值。在一些分擋和連續(xù)刻度的儀表中一般都引用誤差的概念，例如mV計也是如此。
