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电导率仪的单位定义和测量原理
发布时间:  2022/8/15 16:19:12

电导率仪

电导率,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。

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

1、定义:
电阻率的倒数为电导率。
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。

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(氯化钾)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最复杂的电极,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。)



 
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