电导率仪的测定原理及操作步骤

测定原理

　　电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，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，由导体本身决定的。 　　电导率的基本单位是西门子（S），原来被称为欧姆。因为电导池的几何形状影响电导率值，标准的测量中用单位电导率S/cm来表示，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率（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。 　　水溶液的电导率直接和溶解固体量浓度成正比，而且固体量浓度越高，电导率越大。电导率和溶解固体量浓度的关系近似表示为：1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm（每百万单位CaCO3）。利用电导率仪或总固体溶解量计可以间接得到水的总硬度值，如前述，为了近似换算方便，1μs/cm电导率=0.5ppm硬度。电导率是物质传送电流的能力，与电阻值相对，单位Siemens/cm(S/cm)，该单位的10-6以μS/cm表示，10-3时以mS/cm表示。但是需要注意：（1）以电导率间接测算水的硬度，其理论误差约20-30ppm（2）溶液的电导率大小决定分子的运动，温度影响分子的运动，为了比较测量结果，测试温度一般定为20℃或25℃（3）采用试剂检测可以获取比较准确的水的硬度值。 　　水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定关系。当它们的浓度较低时，电导率随浓度的增大而增加，因此，该指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。不同类型的水有不同的电导率。新鲜蒸馏水的电导率为0.2-2μS／cm，但放置一段时间后，因吸收了CO2，增加到2—4μS/cm；超纯水的电导率小于0.10/μS/cm；天然水的电导率多在50—500μS/cm之间，矿化水可达500—1000μS/cm；含酸、碱、盐的工业废水电导率往往超过10000μS/cm；海水的电导率约为30000μS/cm。 　　电极常数常选用已知电导率的标准氯化钾溶液测定。不同浓度氯化钾溶液的电导率(25℃)列于下表。溶液的电导率与其温度、电极上的极化现象、电极分布电容等因素有关，仪器上一般都采用了补偿或消除措施。 　　水样采集后应尽快测定，如含有粗大悬浮物质、油和脂，干扰测定，应过滤或萃取除去。 　　1）先将铂黑电极浸在去离子水中数分钟。 　　2）调节表头螺丝M，使指针指在零点。 　　3）将校正、测量开关K2扳到“校正”位置。 　　4）打开电源开关K预热数分钟后，调节校正调节器Rw3使指针在满刻度上。 　　5）将高周、低周开关K3扳向适当的档上。 　　6）将量程选择开关R1扳到适当的档上。 　　7）调节电极常数调节器Rw2，使其与所用电极的常数相对应（这样就相当于把电极常数调整为1，所测得溶液的电导率在数值上就等于溶液的电导）。 　　8）用少量待测溶液冲洗电极后，将其插头插在电极插口Kx内，并浸入待测溶液中。 　　9）调节校正调节器Rw3至满刻度后，将校正、测量开关K2扳到测量位置。读得表针的指示数，再乘上量程选择开关R1所指的倍数，即为此溶液的电导率。重复测定一次，取其平均值。 　　10）将校正、测量开关K2扳到“校正”位置，取出电极。 　　11）测量完毕，断开电源。电极用去离子水荡洗后，浸到去离子水中备用。

电导率仪使用方法

　　1.未开电源开关前，观察表针是否指零，如不知零，可调整表头上的螺丝使表针指零。 　　2.将校正、测量开关 扳在“校正”位置。 　　3.插接电源线，打开电源开关，并预热数分钟（待指针完全稳定下来为止）调节“调正”器使电表满度指示。 　　4.当使用（1）~（8）量程来测量电导率低于300 的液体时，选用“低周“，这时将 板向“低周“即可。当使用（9）~（12）量程来测量电导率在300 至 范围里的液体时，则将 扳向”高周“。 　　5.将量程选择开关 扳到所需要的测量范围，如预先不知被测溶液电导率的大小，应先把其扳在最大电导率测量档，然后逐档下降，以防表针打弯。 　　6.测量读数：一般的测量其“常数”的旋钮都打到1.0档，测量前调正（ADI）旋到最大值，然后再慢慢地调节，把测量开关打到校正档调好零点，选好量程，再把测量开关打到测量的位置然后再读数。 　　7.电极的使用：使用时用电极夹夹紧电极的胶木帽，并通过电极夹把电极固定在电极杆上。 　　(1) 当被测溶液的电导率低于10 ，使用DJS——1型光亮电极。这时应把R 调节在与所配套的电极的常数项对应的位置上。例如，若配套电极的常数为0.95。则应把R 调节在0.95处，有如若配套电极的常数为1.1，则应把R 调节在1.1的位置上。 　　（2）当被测溶液的电导率在 ~ 范围，则使用DJS——1型铂黑电极。同（1）应把R 调节在与所配套电极的常数相对应的位置上。 　　（3）当被测溶液的电导率大于 ，以致用DJS——1型铂黑电极测不出时，则使用DJS——10型铂黑电极。这时应把R 调节在所配套的电极的常数的 位置上。例如：若电极的常数为9.8，则应使R 指在0.98位置上。再将测得的读数乘以10，即为被测溶液的电导率。 　　8．将电极插头插入插口内，旋紧插口上的紧固螺丝，在将电极浸入待测溶液中。 　　9．接着校正（当用（1）~（8）量程测量时，校正时 扳在低周。当用（9）~（12）量程测量时，则校正时 扳向高周），即将 扳到“校正“，调节 使指示针满度。注意：为了提高测量精度，当使用“× ”， “× ”这两档时，校正必须在电导池接妥（电极插头插入插孔，电极浸入待测溶液中）的情况下进行。 　　10．此后，将 扳向测量，这时指示数乘以量程开关 的倍率即为被测液的实际电导率。例如 扳在0~0.1 一档，指针指示为0.6，则被测液的电导率为0.06 (0.6×0.1 =0.06 )又如 扳在0~100 一档，电表指示为0.9，则被测液的电导率为90 (0.9×100 =90 ),其余类推。 　　11.当用0~0.1或0~0.3 这两档测量高纯水时，先把电极引线插入电极插孔，在电极未浸入溶液之前，调节使电表指示为最小值（此最小值即为电极铂片间的漏电阻，由于此漏电阻的存在，使得调 时电表指针不能达到零点）。然后开始测量。 　　12.如果要了解在测量过程中电导的变化情况，把10mV输出接至自动电位差计即可。 　　13.当量程开关 扳在“×0.1”， 扳在低周。但电导池插口未插接电极时，电表就有指示，这是正常现象，因电极插口及接线有电容存在。只要调节：“电容补偿”便可将此指示调为零，担不必这样做，只须待电极引线插入插口后，再将指示调为最小值即可。 　　14.用（1），（3），（5），（7），（9），（11）各档时，都看表面上面一条刻度（0~1.0）；而当用（2），（4），（6），（8），（10）各档时，都看表面下面一条刻度（0~3）。

注意事项

　　1． 电极的引线不能潮湿，否则将测不准。 　　2． 高纯水被盛入容器后应迅速测量，否则电导率降低很快，因为空气中的 溶入水里变成碳酸根离子 。 　　3． 盛被测溶液的容器必须清洁，无离子玷污。