電導(dǎo)率儀的測(cè)量原理是將兩塊平行的極板,放到被測(cè)溶液中,在極板的兩端加上一定的電勢(shì)(通常為正弦波電壓),然后測(cè)量極板間流過的電流。根據(jù)歐姆定律,電導(dǎo)率(G)-電阻(R)的倒數(shù),由導(dǎo)體本身決定的。
電導(dǎo)率的基本單位是西門子(S),原來被稱為歐姆。因?yàn)殡妼?dǎo)池的幾何形狀影響電導(dǎo)率值,標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量中用單位電導(dǎo)率S/cm來表示,以補(bǔ)償各種電極尺寸造成的差別。單位電導(dǎo)率(C)簡(jiǎn)單的說是所測(cè)電導(dǎo)率(G)與電導(dǎo)池常數(shù)(L/A)的乘積。這里的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(dǎo)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(dǎo)率越大。電導(dǎo)率和溶解固體量濃度的關(guān)系近似表示為:1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm(每百萬單位CaCO3)。利用電導(dǎo)率儀或總固體溶解量計(jì)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(dǎo)率=0.5ppm硬度。電導(dǎo)率是物質(zhì)傳送電流的能力,與電阻值相對(duì),單位Siemens/cm(S/cm),該單位的10-6以μS/cm表示,10-3時(shí)以mS/cm表示。
電導(dǎo)率需要注意:
(1)以電導(dǎo)率間接測(cè)算水的硬度,其理論誤差約20-30ppm。
(2)溶液的電導(dǎo)率大小決定分子的運(yùn)動(dòng),溫度影響分子的運(yùn)動(dòng),為了比較測(cè)量結(jié)果,測(cè)試溫度一般定為20℃或25℃。
(3)采用試劑檢測(cè)可以獲取比較準(zhǔn)確的水的硬度值。
水的電導(dǎo)率與其所含無機(jī)酸、堿、鹽的量有一定關(guān)系。當(dāng)它們的濃度較低時(shí),電導(dǎo)率隨濃度的增大而增加,因此,該指標(biāo)常用于推測(cè)水中離子的總濃度或含鹽量。不同類型的水有不同的電導(dǎo)率。新鮮蒸餾水的電導(dǎo)率為0.2-2μS/cm,但放置一段時(shí)間后,因吸收了CO2,增加到2~4μS/cm;超純水的電導(dǎo)率小于0.10/μS/cm;天然水的電導(dǎo)率多在50~500μS/cm之間,礦化水可達(dá)500~1000μS/cm;含酸、堿、鹽的工業(yè)廢水電導(dǎo)率往往超過10000μS/cm;海水的電導(dǎo)率約為30000μS/cm。
電導(dǎo)率儀操作步驟:
1)先將鉑黑電極浸在去離子水中數(shù)分鐘。
2)調(diào)節(jié)表頭螺絲M,使指針指在零點(diǎn)。
3)將校正、測(cè)量開關(guān)K2扳到“校正”位置。
4)打開電源開關(guān)K預(yù)熱數(shù)分鐘后,調(diào)節(jié)校正調(diào)節(jié)器Rw3使指針在滿刻度上。
5)將高周、低周開關(guān)K3扳向適當(dāng)?shù)臋n上。
6)將量程選擇開關(guān)R1扳到適當(dāng)?shù)臋n上。
7)調(diào)節(jié)電極常數(shù)調(diào)節(jié)器Rw2,使其與所用電極的常數(shù)相對(duì)應(yīng)(這樣就相當(dāng)于把電極常數(shù)調(diào)整為1,所測(cè)得溶液的電導(dǎo)率在數(shù)值上就等于溶液的電導(dǎo))。
8)用少量待測(cè)溶液沖洗電極后,將其插頭插在電極插口Kx內(nèi),并浸入待測(cè)溶液中。
9)調(diào)節(jié)校正調(diào)節(jié)器Rw3至滿刻度后,將校正、測(cè)量開關(guān)K2扳到測(cè)量位置。讀得表針的指示數(shù),再乘上量程選擇開關(guān)R1所指的倍數(shù),即為此溶液的電導(dǎo)率。重復(fù)測(cè)定一次,取其平均值。
10)將校正、測(cè)量開關(guān)K2扳到“校正”位置,取出電極。
11)測(cè)量完畢,斷開電源。電極用去離子水蕩洗后,浸到去離子水中備用。