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电导率的测定

导读:电导率的测量受温度、电极常数和交流电源频率等因素的影响。度量物体导电能力大小的物理量叫电导G,它与电阻R互为倒数G=1/R=I/E(其中I:通过导体的

导读:电导率的丈量受温度、电极常数和沟通电源频率等要素的影响。

衡量物体导电才能巨细的物理量叫电导G,它与电阻R互为倒数G=1/R=I/E(其间I:经过导体的电流;E:两电极间的电位差)。

R = ρ*L/A,ρ称为电阻率表明A=1m2,L=1m的立方体导体所具有的电阻。

G= 1/ρ*A/L=κ*A/L,其间κ称为电导率,它表明A=1m2,L=1m的立方体液柱所具有的电导。G的单位为西(符号S,即Ω-1),κ 的单位为西? 米-1 .(符号为S? m-1)。

电解质溶液的电导率不只与电解质的赋性、溶剂的性质和温度有关,并且与溶液的浓度有关,因而电导率常作为溶液含盐量和纯水和蒸汽质量的重要目标;以测定电解质溶液的电导为根底的剖析办法称为 电导剖析法。

1、沟通电导测定法

沟通电导丈量中,为了防止电导池的极化发生严峻的丈量差错,要求用沟通电源作为丈量电源。

电极极化引起的差错为: ,ΔR为所测的电阻误 2 / P R R ≈ ω Δ 差,P为极化电动势,ω为沟通丈量电源的角频率,RSOL 为试 液电阻。 ω增大能够减小丈量差错。 选用沟通电源后,电导电极的极间电容对丈量成果构成差错:?ΔR≈R3ω2Cp,Cp为极间电容。在丈量电源为沟通时,电导池不再是一个纯电阻,而是包含容抗在内的阻抗了,其总的电导值为两者的电导值矢量和, 构成电导仪在实践丈量中的差错。

图中RL1和RL2代表电导电极的引线电阻,常可疏忽; CDL1和CDL2是两个电极片双层电容,是由两个电极外表上的双电层构成的; Cp是极间电容; RSOL是电极之间的溶液电阻;Z1和Z2表明的元件代表在两个电极片上感应电的阻抗,即极化电阻。

当电导池两头施加一个沟通电时,那它将流经CDL和RSOL,一起也流过Cp.因为CDL对沟通电而言供给了一个低阻通路,Z1和Z2分别被CDL1 和CDL2所短路,因而,假如Cp很小和CDL很大时,电导 池的阻抗就近似为RSOL. 实践上,双层电容器电容依托铂电极涂一层海绵状的铂黑而大大地添加外表积,故丈量高电阻溶液时只是Cp有用,等 效电路可简化为Cp和RSOL的并联。

当ωCpRSOL《1时,则Z=RSOL;当Cp和RSOL必定, ω增大则丈量差错增大。因而,当丈量电阻必守时,电导电极的极间电容愈大,则丈量电源的频率就愈低,反之亦然。

当电导电极的极间电容必守时,丈量电阻愈大,则丈量电源的频率就愈低,反之亦然。这就要求在进行电导丈量时正确挑选电源的频率,不然可关于电导率高的溶液应该用高频沟通电源,且用电导池常数(L/A)大的铂黑电极,以减小极化的影响; 关于电导率低的溶液应该用低频沟通电源,且用电导池常数(L/A)小的亮光电极,以减小容抗的影响;

2、纯水电导率的丈量

丈量电导率较高(电阻率较小)的水样,电极外表极化 电阻的影响较大,因而选用较高频率的丈量电源,经过 微分电容的短路效果,消除电极外表极化电阻的影响;用高频沟通电源,使CDL1、CDL2和Cp的容抗XC1、XC2和XCp下降,将使丈量差错添加;用低频沟通电源,使CDL1、CDL2和Cp的容抗XC1、XC2和XCp增大,一起,丈量电导率很小(电阻率很大)的水样,电极外表极化电阻的影响较小可疏忽,然后XC1与Z1并联、 XC2与Z2并联的值都很小,运用电导池常数小的电极,可 以使RSOL值增大,以减小丈量差错。

引荐挑选的电极常数:

由以上能够看出总的来说有以下几点:

(1)电极常数的挑选和丈量频率的挑选对纯度水电导率的精确丈量至关重要。电导率低,选低频、小电极常数;电导率高,选高频、大电极常数;

(2)丈量凝结水、给水和蒸汽的氢电导率,其温度系数随温度和电导率改变。严格控制水样温 度或选用具有非线性主动温度补偿功用的电导率 外表可有用削减温度改变引起的丈量差错。

(3)选用在线法对氢电导率丈量电极的电导池常数进行查验校对,能够削减电极常数不精确 引起的差错。

(4)在氢型交流柱装树脂和运用过程中应尽量防止树脂层中存在气泡。

(5)应留意防止氢型交流柱所运用的阳离子交流树脂有裂纹。

(6)运用氢型变色阳离子交流树脂是处理氢型交流树脂失效引起的错误信息的有用办法 ?

(7)氢型阳离子交流树脂再生度低会构成丈量成果偏低。

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