電導測量的原理

　　一、電極

　　引起離子在被測溶液中運動(dòng)的電場(chǎng)是由與溶液直接接觸的二個(gè)電極產(chǎn)生的。此對測量電極必須由抗化學(xué)腐蝕的材料制成。實(shí)際中經(jīng)常用到的材料有鈦等。由二個(gè)電極組成的測量電極被稱(chēng)為爾勞施(Kohlrausch)電極。

　　電導率的測量需要弄清兩方面。一個(gè)是溶液的電導，另一個(gè)是溶液中1/A的幾何關(guān)系，電導可以通過(guò)電流、電壓的測量得到。這一測量原理在當今直接顯示測量?jì)x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(chēng)為電極常數。在電極間存在均勻電場(chǎng)的情況下,電極常數可以通過(guò)幾何尺寸算出。當兩個(gè)面積為1cm2的方形極板，之間相隔1 cm組成電極時(shí)，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(chǎng)。此時(shí)，電極常數必須用標準溶液進(jìn)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(shí)電導率為12.88mS/CM。

　　所謂非均勻電場(chǎng)(也稱(chēng)作雜散場(chǎng)，漏泄場(chǎng))沒(méi)有常數，而是與離子的種類(lèi)和濃度有關(guān)。因此，一個(gè)純雜散場(chǎng)電極是最糟糕的電極，它通過(guò)一次校準不能滿(mǎn)足寬的測量范圍的需要。

　　二、電導率測量系統的組成

　　一個(gè)完整的電導率測量系統包含一支電感式或電導式測量電極，電纜和測量?jì)x表。電導電極與pH電極不同，由于它是機械性能穩定的材料制成的，所以不需要特殊結構件進(jìn)行保護。選擇電導電極時(shí)需要注意如下事項：

　　1、 電極的測量范圍

　　2、 測量的形式，電導式還是電感式。在使用電導式電極時(shí)，要選擇合適的電極常數“K”

　　3、 溫度

　　4、 與機械結構有關(guān)的壓力

　　5、 耐化學(xué)腐蝕性

　　6、 安裝結構(螺紋、法蘭、三夾頭連接等)

　　所有測量電纜都必須屏蔽。特別對于電導式電極(此種電極與被測溶液有直接接觸)，在電導值高于100 mS時(shí)，要考慮電纜長(cháng)度和電纜橫截面面積的影響，這是因為電纜的電阻也處在測量回路中)。

　　測量的電極電阻10ohm要加上電纜電阻4.76 ohm。測量?jì)x表最終顯示值變成67.75 mS。在此種情況下，應采用短一些的或橫截面大一些的測量電纜。對于電感式電極，電纜的電阻不影響測量值。

　　測量?jì)x表則要將測出的電阻值換算成西門(mén)子單位并且還要排除前面講到的各種干擾因素，如溫度，α值等影響，從而給出正確的電導率值。