电导率仪

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电导率仪是适用于精密测量各种液体介质的仪器设备,主要用来精密测量液体介质的电导率值,当配以相应常数的电极可以精确测量高纯水电导率,广泛应用各领域的科研和生产。

目录

用途与特点

电导率仪是实验室电导率测量仪表,它除能测定一般液体的电导率外,且能满足测量高纯水的电导率的需要。仪器有0~10mV讯号输出,可接自动电子电位差计进行连续记录。电导率仪是食品厂、饮用水厂办理QS、HACCP认证的必备检验设备。  

工作原理

在电解质的溶液中,带电的离子在电场的影响下,产生移动而传递电子,因此,具有导电作用。其导电能力的强弱称为电导度S。因为电导是电阻的倒数,因此,测量电导大小的方法,可用两个电极插入溶液中,以测出两个极间的电阻R。据欧姆定律,温度一定时,这个电阻与电极的间距L(cm)成正比,与电极的截面积 A(cm )反比。  

技术指标

1、显示方式

电导率仪

2、测量范围

3、分辨率

4、电极常数

5、温补范围

6、精 度

7、电流隔离输出

8、通讯接口

9、工作电源范围

10、电极安装方式  

使用方法

1、检查一下指针是否指零,如果不指零调节电导率仪上的调零旋钮,

2、将电导率仪调节到校正档,指针指向最大刻度,

3、按照电极常数调节旋钮,测量时调节到测量档。

具体型号的电导率仪需要按照说明书操作,相关产品说明书可以到中国科学器材网器材百科搜索  

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。  

工作原理

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 =ρ×(L/A)

其中ρ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/ρ)×(A/L)=K×(1/J)

其中,K=1/ρ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。  

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。

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