电导率的原理及使用

发布时间:17-11-20 17:29分类:技术文章
标签:电导率仪,如何日常维护电导率仪
电导率仪是一种能能精密测量各种液体介质的仪器设备,由于电导率仪在配备相应常数的电极时可以精确测量到高纯水电导率,因此电导率仪的应用遍及制药、制剂、环保、火电、食品等行业,主要用于持续检测溶液中的电导率值。那么电导率仪该如何维护才能让它在使用中得到更好的效果呢?1、关于电极在使用电导率仪后,电极池要尽量保持到使用前的状态——干净,所以,每次使用完电导率仪都应用足够的清水冲洗掉聚集在电极上的溶液和杂物,避免这些东西残留在电池中,沉淀进而形成薄膜,这将导致电导率仪测量的精确性。2、关于温度电导率仪进行操作与否都要严格控制温度,不可超出规定范围内,尤其是在操作时溶液温度超过1600F/
710℃时,必须停止进行测量,否则电导率仪将有可能被损坏。当然,在环境温度低于0℃的情况下,电导率仪也有可能受到一定的影响,因此,不能将电导率仪放置在热源附近,应注意天气温度的变化,因为在高温天气的情况下,有可能导致电导率仪的测量精密度。3、关于仪器的保持每次使用电导率仪后,应用清水润洗,并且避免与有机溶剂的接触,保持仪器的清洁,要小心拿放,因为不小心的摔落或剧烈碰触都有可能对电导率仪造成一定的损害,从而有可能降低其精密度。用户在选取电导率仪时,应根据行业特性和功能来考虑,以便达到电导率仪使用的*佳效果。

一、概述

一、电导率计(电导率仪)原理电导率是以数字表示溶液传导电流的能力。水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定的关系,当它们的浓度较低时,电导率随着浓度的增大而增加,因此,该指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。电导(G)是电阻(R)的倒数。因此当两个电极(通常为铂电极或铂黑电极)插入溶液中,可以测出两电极间的电阻R。根据欧姆定律,温度一定时,这个电阻值与电极间距L(cm)正比,与电极的截面积A(cm2)反比,即:R
=(L/A)其中为电阻率,是长1cm,截面积为1cm2导体的电阻,其大小决定于物质的本性。据上式,导体的电导(G)可表示成下式:G
=1/R=(1/)(A/L)=K(1/J) 其中,K=1/称为电导率,J
=L/A称为电极常数电解质溶液电导率指相距1cm的两平行电极间充以1cm3溶液时所具有的电导。由上式可见,当已知电极常数(J),并测出溶液电阻(R)或电导(G)时,即可求出电导率。二、电导率计(电导率仪)的特点CON-2A型电导率仪是实验室测量水溶液电导率必备的仪器,它广泛应用于石油、化工、生物、医药、污水处理、环境监测、矿业冶炼以及大专院校和科研单位等。仪器的特点如下:1、仪器具有电极常数及温度补偿功能。2、仪器采用高性能集成电路组成的性能稳定的正弦波发生器,因此读数稳定,漂移小。3、仪器采用了相敏检波器,抑制了由电极引线分布电容对测量的影响,因而本仪器无需电容补偿,并且使低电导率测量精度大大提高。三、电导率计(电导率仪)技术性能:1、测量范围:仪器测量范围为0~2105(?s/cm),共分四个量程。量程
溶液电导率 建议使用电极的电极常数 被测溶液实际电导率 1 0~20.00 ?s/cm
0.01、0.1、1 显示值电极常数 2 0~200.00?s/cm 1 显示值1 3 0~2000.00?s/cm
1 显示值1 4 0~10 ms/cm 1、10 显示值电极常数
其中在测量电导率小于2?s/cm的纯水时,可采用常数0.01、0.1的电导电极;而在测量电导率大于20
ms/cm的溶液时,可采用常数为10的电导电极。当选用常数为10的电导电极时,测量范围扩展为2105?s/cm
。2、精密度: 2.0%
(F.S)3、温度补偿范围:10℃~40℃4、外形尺寸:206mm180mm72mm5、重量:1.5kg6、正常使用条件:⑴
环境温度: 5~40℃ ⑵ 相对湿度: 85% ⑶ 供电电源: AC(22022)V;(501)Hz⑷
无显著的振动及电磁干扰

DDS-11A电导率仪是一种数字显示精密台式电导率仪。仪器广泛适用于科研、生产、教学和环境保护等许多学科和领域。用于测量各种液体介质电导率,当配以0.1、0.01规格常数的电导电极时,仪器可以测量高纯水电导率。

仪器主要设计特点:

?高可靠性、高稳定性 ?先进的电路结构 ?输出测量讯号 ?高清晰度数码显示

二、技术性能 1、 仪器使用条件 供电电源:AC220V±10%V,50 Hz /60Hz
为保证仪器测量值精确可靠,测量时请在下列环境条件下使用:环境温度0℃~40℃;空气相对湿度≤85%;
无显著的振动、强磁场干扰。

2、主要技术参数 测量范围 0~2×105(μS/cm) 准确度 ±1% F*S 仪器稳定性
0.5% 温度补偿范围 15~35(℃) 输出测量讯号 0~20(mV) 仪器外形尺寸
270×180×60 仪器重量:1.5 消耗功率:3 可配电极规格常数:0.01、0.1、1、10
四种

三、使用和维护

1、 电导电极规格常数和电导池常数

常用电导电极规格常数有四种:0.01、0.1、1和10。

其实际电导池常数允差为≤±20%。即同一规格常数的电导电极,其实际电导池常数的存在范围为J实=J0。

测量液体介质,选用何种规格的电导电极,应根据被测液介质电导率范围而定。一般地,四种规格电导电极,适用电导率测量范围参照表1。

表1选用电极规格常数对应被测液介质电导率量程

电极规格常数

0.01

0.1

1(光亮)

1(铂黑)

10

适用测量范围

μS/cm

0~3

0.1~30

1~100

100~3000

1000

以上

本仪器配套供应电导电极各一支,其规格常数J0=1。其它规格常数电极,用户根据需要另配。

2、仪器量程显示范围

本仪器设有四档量程。

当选用规格常数J0=1电极测量时,其量程显示范围如表2。

表2 J0=1时仪器各量程段对应量程显示范围

序号

量程开关位置

仪器显示范围

对应量程显示范围 (μS/cm)

1

20μS

0~19.99

0~19.99

2

200μS

0~199.9

0~199.9

3

2mS

0~1.999

0~1999

4

20mS

0~19.99

0~19990

注:量程1、2档,单位μS;量程3、4档,单位mS。

其关系:1μS=10-3mS=10-6S

选用其他规格常数电极时,其量程显示范围如表3。

表3 选用其他规格常数电极时,其量程显示范围

量程开关

位置

仪器显示

范围

选用电极各规格常数对应量程显示范围(μS/cm)

J0=0.01

J0=0.1

J0=10

1

20μS

0~19.99

(0~19.99) ×0.01

(0~19.99) ×0.1

(0~19.99) ×10

2

200μS

0~199.9

(0~199.9) ×0.01

(0~199.9) × 0.1

(0~199.9) × 10

3

2mS

0~1.999

(0~1999) × 0.01

(0~1999) × 0.1

(0~1999) ×10

4

20mS

0~19.99

(0~19990) ×0.01

(0~19990) × 0.1

(0~19990) × 10

K测=D表×J0

K测:被测液体电导率;D表仪器显示值;J0:电导电极规格常数。

3、 使用操作

第一种情况:不采用温度补偿

1—1. 常数校正

同一规格常数的电极,其实际电导池常数的存在范围J实=J0。为消除这实际存在的偏差,仪器设有常数校正功能。

操作:打开电源开关,适时等温。温度补偿钮置25℃刻度值。将仪器测量开关置‘校正’’档,调节常数校正钮,使仪器显示电导池实际常数值。即当J实=J0时,仪器显示1.000;J实=0.95J0时,仪器显示0.950;J实=1.05J0时,仪器显示1.050。如表4所示。

表4

规格常数

J0

J实=0.950J0

J实=1.050 J0

J实

常数校正显示

J实

常数校正显示

0.01

0.0095

0.950

0.0105

1.050

0.1

0.095

0.105

1

0.95

1.05

10

9.50

10.5

电极是否接上,仪器量程开关在何位置,不影响进行常数校正。

新电极出厂时,其J实一般标在电极相应位置上。

1-2、测量

选择合适规格常数电极,根据电极实际电导池常数,仪器进行常数校正。经校正后,仪器可直接测量液体电导率。

将测量开关置“测量”档,选用适当的量程档,将清洁之电极插入被测液中,仪器显示该被测液在溶液温度下之电导率。

第二种情况:采用温度补偿

2-1、常数校正

调节温度补偿旋钮,使其指示的温度值与溶液温度相同,将仪器测量开关置校正档,调节常数校正钮,使仪器显示电导池实际常数值,其要求和方法同第一种情况一样。

2-2 、测量

操作方法同第一种情况一样,这时仪器显示被

测液之电导率为该液体标准温度时之电导率。

说明:一般情况下,所指液体电导率是指该液体介质标准温度时之电导率。当介质温度不在25℃时,其液体电导率会有一个变量。为等效消除这个变量,仪器设置了温度补偿功能。

仪器不采用温度补偿时,测得液体电导率为该液体在其测量时液体温度下之电导率。

仪器采用温度补偿时,测得液体电导率已换算为该液体在25℃时之电导率值。

本仪器温度补偿系数为每度2%,所以在作高精密测量时,请尽量不采用温度补偿。而采用测量后查表或将被测液等温在25℃时测量,来求得液体介质25℃时之电导率值。

4、 仪器维护和注意事项

⑴ 电极应置于清洁干燥的环境中保存。


电极在使用和保存过程中,因受介质、空气侵蚀等因素的影响,其电导池常数会有所变化。电导池常数发生变化后,需重新进行电导池常数测定。仪器应根据新测得的常数重新进行
“常数校正”。


测量时,为保证样液不被污染,电极应用去离子水冲洗干净,并用样液适量冲洗。

⑷ 当样液介质电导率小于1μS/ cm时,应加测量槽作流动测量。


选用仪器程档应参照表2、表3。能在低一档量程内测量的,不放在高一档测量。在低档量程内,若已超量程,仪器显示屏左侧第一位显示1。此时,请选高一挡测量。

四、电导池常数常用测定方法

标准溶液测定法

配制电导率标准溶液。电导率溶液标准物质取氯化钾,按附录1要求配制。

清洗、清洁待测电极。并接入仪器,插入溶液。
仪器操作:温度补偿钮置25℃刻度线。测量开关置“校正”档,调节常数校正钮,使仪器显示1.00。测量开关置
“电导”档,读出仪器读数D表。

计算:J待=K标/D表:

J待=待测电极的电导池常数,单位cm-1

K标:标准溶液电导率,由附录1查得,单位S/cm

D表:仪器显示读数,单位μS或mS,由仪器所用量程档得。

2.与标准电极比较法

用一已知常数电极与未知常数电极测量同一种溶液的方法求得未知电极电导池常数。

公式:J待*D待= J标*D标

D标

得:J待= J标*--

D待

J待:未知电极待测常数

D待:未知电极测得仪器读数

J标:标准电极常数

D标:已知电极测得仪器读数

注意:已知电极电导池常数要正确可靠。

附录

电导率标准溶液浓度及其电导率值

溶液编号

标准溶液克KCI/1000ml

溶液

(20℃室温)

电导率

5℃

18℃

20℃

25℃

35℃

1

74.2457

0.09212

0.09780

0.10170

0.11131

0.13110

2

7.4365

0.010455

0.011162

0.011644

0.012852

0.015353

3

0.7440

0.0011414

0.0012200

0.0012737

0.0014083

0.0016876

4

将3号溶液100ml稀释至1000ml

0.0001185

0.0001267

0.0001322

0.0001465

0.0001765

注:应用上述标准溶液时应遵守如下条件:

1. 电导率标准物质需在110℃下烘4小时后才能配制标准溶液。

2. 配制标准溶液要用去离子水或二次蒸馏水。

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