電導率儀

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電導率儀是適用於精密測量各種液體介質的儀器設備,主要用來精密測量液體介質的電導率值,當配以相應常數的電極可以精確測量高純水電導率,廣泛應用各領域的科研和生產。

目錄

用途與特點

電導率儀是實驗室電導率測量儀錶,它除能測定一般液體的電導率外,且能滿足測量高純水的電導率的需要。儀器有0~10mV訊號輸出,可接自動電子電位差計進行連續記錄。電導率儀是食品廠、飲用水廠辦理QS、HACCP認證的必備檢驗設備。  

工作原理

在電解質的溶液中,帶電的離子在電場的影響下,產生移動而傳遞電子,因此,具有導電作用。其導電能力的強弱稱為電導度S。因為電導是電阻的倒數,因此,測量電導大小的方法,可用兩個電極插入溶液中,以測出兩個極間的電阻R。據歐姆定律,溫度一定時,這個電阻與電極的間距L(cm)成正比,與電極的截面積 A(cm )反比。  

技術指標

1、顯示方式

電導率儀

2、測量範圍

3、解析度

4、電極常數

5、溫補範圍

6、精 度

7、電流隔離輸出

8、通訊介面

9、工作電源範圍

10、電極安裝方式  

使用方法

1、檢查一下指針是否指零,如果不指零調節電導率儀上的調零旋鈕,

2、將電導率儀調節到校正檔,指針指向最大刻度,

3、按照電極常數調節旋鈕,測量時調節到測量檔。

具體型號的電導率儀需要按照說明書操作,相關產品說明書可以到中國科學器材網器材百科搜索  

注意事項

1. 電極的引線不能潮濕,否則將測不准。

2. 高純水被盛入容器後應迅速測量,否則電導率降低很快,因為空氣中的 溶入水裡變成碳酸根離子 。

3. 盛被測溶液的容器必須清潔,無離子玷污。  

工作原理

電導率是以數字表示溶液傳導電流的能力。水的電導率與其所含無機酸、鹼、鹽的量有一定的關係,當它們的濃度較低時,電導率隨著濃度的增大而增加,因此,該指標常用於推測水中離子的總濃度或含鹽量。

電導(G)是電阻(R)的倒數。因此當兩個電極(通常為鉑電極或鉑黑電極)插入溶液中,可以測出兩電極間的電阻R。根據歐姆定律,溫度一定時,這個電阻值與電極間距L(cm)正比,與電極的截面積A(cm2)反比,即:

R =ρ×(L/A)

其中ρ為電阻率,是長1cm,截面積為1cm2導體的電阻,其大小決定於物質的本性。

據上式,導體的電導(G)可表示成下式:

G =1/R=(1/ρ)×(A/L)=K×(1/J)

其中,K=1/ρ稱為電導率,J =L/A稱為電極常數

電解質溶液電導率指相距1cm的兩平行電極間充以1cm3溶液時所具有的電導。由上式可見,當已知電極常數(J),並測出溶液電阻(R)或電導(G)時,即可求出電導率。  

電導率儀的測定原理及操作步驟

測定原理

電導率測量儀的測量原理是將兩塊平行的極板,放到被測溶液中,在極板的兩端加上一定的電勢(通常為正弦波電壓),然後測量極板間流過的電流。根據歐姆定律,電導率(G)--電阻(R)的倒數,由導體本身決定的。

電導率的基本單位是西門子(S),原來被稱為歐姆。因為電導池的幾何形狀影響電導率值,標準的測量中用單位電導率S/cm來表示,以補償各種電極尺寸造成的差別。單位電導率(C)簡單的說是所測電導率(G)與電導池常數(L/A)的乘積.這裡的L為兩塊極板之間的液柱長度,A為極板的面積。

水溶液的電導率直接和溶解固體量濃度成正比,而且固體量濃度越高,電導率越大。電導率和溶解固體量濃度的關係近似表示為:1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm(每百萬單位CaCO3)。利用電導率儀或總固體溶解量計可以間接得到水的總硬度值,如前述,為了近似換算方便,1μs/cm電導率=0.5ppm硬度。電導率是物質傳送電流的能力,與電阻值相對,單位Siemens/cm(S/cm),該單位的10-6以μS/cm表示,10-3時以mS/cm表示。但是需要注意:(1)以電導率間接測算水的硬度,其理論誤差約20-30ppm(2)溶液的電導率大小決定分子的運動,溫度影響分子的運動,為了比較測量結果,測試溫度一般定為20℃或25℃(3)採用試劑檢測可以獲取比較準確的水的硬度值。

水的電導率與其所含無機酸、鹼、鹽的量有一定關係。當它們的濃度較低時,電導率隨濃度的增大而增加,因此,該指標常用於推測水中離子的總濃度或含鹽量。不同類型的水有不同的電導率。新鮮蒸餾水的電導率為0.2-2μS/cm,但放置一段時間後,因吸收了CO2,增加到2-4μS/cm;超純水的電導率小於0.10/μS/cm;天然水的電導率多在50—500μS/cm之間,礦化水可達500—1000μS/cm;含酸、鹼、鹽的工業廢水電導率往往超過10000μS/cm;海水的電導率約為30000μS/cm。

電極常數常選用已知電導率的標準氯化鉀溶液測定。不同濃度氯化鉀溶液的電導率(25℃)列於下表。溶液的電導率與其溫度、電極上的極化現象、電極分布電容等因素有關,儀器上一般都採用了補償或消除措施。

水樣採集後應儘快測定,如含有粗大懸浮物質、油和脂,干擾測定,應過濾或萃取除去。

1)先將鉑黑電極浸在去離子水中數分鐘。

2)調節表頭螺絲M,使指針指在零點。

3)將校正、測量開關K2扳到「校正」位置。

4)打開電源開關K預熱數分鐘後,調節校正調節器Rw3使指針在滿刻度上。

5)將高周、低周開關K3扳向適當的檔上。

6)將量程選擇開關R1扳到適當的檔上。

7)調節電極常數調節器Rw2,使其與所用電極的常數相對應(這樣就相當於把電極常數調整為1,所測得溶液的電導率在數值上就等於溶液的電導)。

8)用少量待測溶液沖洗電極後,將其插頭插在電極插口Kx內,並浸入待測溶液中。

9)調節校正調節器Rw3至滿刻度後,將校正、測量開關K2扳到測量位置。讀得錶針的指示數,再乘上量程選擇開關R1所指的倍數,即為此溶液的電導率。重複測定一次,取其平均值。

10)將校正、測量開關K2扳到「校正」位置,取出電極。

11)測量完畢,斷開電源。電極用去離子水盪洗後,浸到去離子水中備用。  

電導率儀使用方法

1.未開電源開關前,觀察錶針是否指零,如不知零,可調整表頭上的螺絲使錶針指零。

2.將校正、測量開關 扳在「校正」位置。

3.插接電源線,打開電源開關,並預熱數分鐘(待指針完全穩定下來為止)調節「調正」器使電錶滿度指示。

4.當使用(1)~(8)量程來測量電導率低於300 的液體時,選用「低周「,這時將 板向「低周「即可。當使用(9)~(12)量程來測量電導率在300 至 範圍里的液體時,則將 扳向」高周「。

5.將量程選擇開關 扳到所需要的測量範圍,如預先不知被測溶液電導率的大小,應先把其扳在最大電導率測量檔,然後逐檔下降,以防錶針打彎。

6.測量讀數:一般的測量其「常數」的旋鈕都打到1.0檔,測量前調正(ADI)旋到最大值,然後再慢慢地調節,把測量開關打到校正檔調好零點,選好量程,再把測量開關打到測量的位置然後再讀數。

7.電極的使用:使用時用電極夾夾緊電極的膠木帽,並通過電極夾把電極固定在電極桿上。

(1) 當被測溶液的電導率低於10 ,使用DJS——1型光亮電極。這時應把R 調節在與所配套的電極的常數項對應的位置上。例如,若配套電極的常數為0.95。則應把R 調節在0.95處,有如若配套電極的常數為1.1,則應把R 調節在1.1的位置上。

(2)當被測溶液的電導率在 ~ 範圍,則使用DJS——1型鉑黑電極。同(1)應把R 調節在與所配套電極的常數相對應的位置上。

(3)當被測溶液的電導率大於 ,以致用DJS——1型鉑黑電極測不出時,則使用DJS——10型鉑黑電極。這時應把R 調節在所配套的電極的常數的 位置上。例如:若電極的常數為9.8,則應使R 指在0.98位置上。再將測得的讀數乘以10,即為被測溶液的電導率。

8.將電極插頭插入插口內,旋緊插口上的緊固螺絲,在將電極浸入待測溶液中。

9.接著校正(當用(1)~(8)量程測量時,校正時 扳在低周。當用(9)~(12)量程測量時,則校正時 扳向高周),即將 扳到「校正「,調節 使指示針滿度。注意:為了提高測量精度,當使用「× 」, 「× 」這兩檔時,校正必須在電導池接妥(電極插頭插入插孔,電極浸入待測溶液中)的情況下進行。

10.此後,將 扳向測量,這時指示數乘以量程開關 的倍率即為被測液的實際電導率。例如 扳在0~0.1 一檔,指針指示為0.6,則被測液的電導率為0.06 (0.6×0.1 =0.06 )又如 扳在0~100 一檔,電錶指示為0.9,則被測液的電導率為90 (0.9×100 =90 ),其餘類推。

11.當用0~0.1或0~0.3 這兩檔測量高純水時,先把電極引線插入電極插孔,在電極未浸入溶液之前,調節使電錶指示為最小值(此最小值即為電極鉑片間的漏電阻,由於此漏電阻的存在,使得調 時電錶指針不能達到零點)。然後開始測量。

12.如果要了解在測量過程中電導的變化情況,把10mV輸出接至自動電位差計即可。

13.當量程開關 扳在「×0.1」, 扳在低周。但電導池插口未插接電極時,電錶就有指示,這是正常現象,因電極插口及接線有電容存在。只要調節:「電容補償」便可將此指示調為零,擔不必這樣做,只須待電極引線插入插口後,再將指示調為最小值即可。

14.用(1),(3),(5),(7),(9),(11)各檔時,都看表面上面一條刻度(0~1.0);而當用(2),(4),(6),(8),(10)各檔時,都看表面下面一條刻度(0~3)。  

注意事項

1. 電極的引線不能潮濕,否則將測不准。

2. 高純水被盛入容器後應迅速測量,否則電導率降低很快,因為空氣中的 溶入水裡變成碳酸根離子 。

3. 盛被測溶液的容器必須清潔,無離子玷污。

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