電導率

來源：南京普來森儀器有限公司 2013年12月11日 10:31

電導率

電導率：水的導電性即水的電阻的倒數，通常用它來表示水的純凈度。

　　電導率是物體傳導電流的能力。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），然后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，是由電壓和電流決定的。

　　電導的基本單位是西門子（S），原來被稱為姆歐，取電阻單位歐姆倒數之意。因為電導池的幾何形狀影響電導率值，所以標準的測量中用單位S/cm來表示電導率，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（G）與電導池常數（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。

　　=ρl=l/σ

　　（1）定義或解釋電阻率的倒數為電導率。σ=1/ρ ；（2）單位: 在單位制中,電導率的單位是西門子/米,其它單位有：s/cm，us/cm。1S/m=0.01s/cm=10000us/cm；（3）說明電導率的物理意義是表示物質導電的性能。電導率越大則導電性能越強，反之越小。

　　電導電極有那些種類？有何不同用途？

　　電導電極一般分為二電極式和多電極式兩種類型。

　　二電極式電導電極是目前國內使用zui多的電導電極類型，實驗式二電極式電導電極的結構是將二片鉑片燒結在二平行玻璃片上，或圓形玻璃管的內壁上，調節鉑片的面積和距離，就可以制成不同常數值的電導電極。通常有K=1、K=5、K=10等類型。而在線電導率儀上使用的二電極式電導電極常制成圓柱形對稱的電極。當K=1時，常采用石墨，當K=0.1、0.01時，材料可以是不銹鋼或鈦合金。多電極式電導電極，一般在支持體上有幾個環狀的電極，通過環狀電極的串聯和并聯的不同組合，可以制成不同常數的電導電極。環狀電極的材料可以是石墨、不銹鋼、鈦合金和鉑金。

　　電導電極還有四電極類型和電磁式類型。四電極電導電極的優點是可以避免電極極化帶來的測量誤差，在國外的實驗式和在線式電導率儀上較多使用。電磁式電導電極的特點是適宜于測量高電導率的溶液，一般用于工業電導率儀中，或利用其測量原理制成單組分的濃度計，如鹽酸濃度計、硝酸濃度計等。

　　如何測定電導電極常數？為何要對常數進行校準？

　　根據公式K=S/G，電極常數K可以通過測量電導電極在一定濃度的KCL溶液中的電導G來求得，此時KCL溶液的電導率S是已知的。

　　由于測量溶液的濃度和溫度不同，以及測量儀器的精度和頻率也不同，電導電極常數K有時會出現較大的誤差，使用一段時間后，電極常數也可能會有變化，因此，新購的電導電極，以及使用一段時間后的電導電極，電極常數應重新測量標定，電導電極常數測量時應注意以下幾點：

　　1．測量時應采用配套使用的電導率儀，不要采用其它型號的電導率儀。

　　2．測量電極常數的KCL溶液的溫度，以接近實際被測溶液的溫度為好。

　　3．測量電極常數的KCL溶液的濃度，以接近實際被測溶液的濃度為好。

　　電導率的測量原理

　　引起離子在被測溶液中運動的電場是由與溶液直接接觸的二個電極產生的。此對測量電極必須由抗化學腐蝕的材料制成。實際中經常用到的材料有鈦等。由二個電極組成的測量電極被稱為爾勞施（Kohlrausch）電極。

　　電導率的測量需要弄清兩方面。一個是溶液的電導，另一個是溶液中1/A的幾何關系，電導可以通過電流、電壓的測量得到。這一測量原理在當今直接顯示測量儀表中得到應用。

　　而　K= L /A

　　A——測量電極的有效極板

　　L——兩極板的距離

　　這一值則被稱為電極常數。在電極間存在均勻電場的情況下,電極常數可以通過幾何尺寸算出。當兩個面積為1cm2的方形極板，之間相隔1 cm組成電極時，此電極的常數K=1cm-1。如果用此對電極測得電導值G=1000μS，則被測溶液的電導率K=1000μS/ cm。

　　一般情況下，電極常形成部分非均勻電場。此時，電極常數必須用標準溶液進行確定。標準溶液一般都使用KCl溶液這是因為KCl的電導率的不同的溫度和濃度情況下非常穩定，準確。0.1 mol/l的KCl溶液在25℃時電導率為12.88mS/CM。

　　所謂非均勻電場（也稱作雜散場，漏泄場）沒有常數，而是與離子的種類和濃度有關。因此，一個純雜散場電極是zui糟糕的電極，它通過一次校準不能滿足寬的測量范圍的需要。`

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