電導(dǎo)率是衡量溶液導(dǎo)電能力的物理量,在化學(xué)、生物、環(huán)境科學(xué)、工業(yè)生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。
臺(tái)式電導(dǎo)率儀作為一種準(zhǔn)確測(cè)量溶液電導(dǎo)率的儀器,憑借其穩(wěn)定的性能和豐富的功能,成為實(shí)驗(yàn)室及許多工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行電導(dǎo)率測(cè)量的重要工具。
臺(tái)式電導(dǎo)率儀主要基于電磁感應(yīng)原理和歐姆定律來(lái)測(cè)量溶液的電導(dǎo)率。
當(dāng)把兩個(gè)相互平行且距離固定的電極插入待測(cè)溶液時(shí),電極間會(huì)形成一個(gè)電場(chǎng)。溶液中的離子在電場(chǎng)作用下發(fā)生定向移動(dòng),從而產(chǎn)生電流。根據(jù)歐姆定律,電流(I)與電壓(U)和電阻(R)滿足關(guān)系式:I = U/R。而電導(dǎo)率(σ)則是電阻的倒數(shù)與電極系數(shù)(K,由電極的幾何形狀、間距等因素決定)的乘積,即 σ = K/R。
臺(tái)式電導(dǎo)率儀通過(guò)儀器內(nèi)部的電路向電極施加一個(gè)已知的電壓,然后準(zhǔn)確測(cè)量流經(jīng)電極間的電流。根據(jù)上述公式,通過(guò)計(jì)算就可以得出溶液的電導(dǎo)率。為了提高測(cè)量精度,通常采用交流電源來(lái)避免電極的極化現(xiàn)象,并且具備溫度補(bǔ)償功能。因?yàn)槿芤旱碾妼?dǎo)率會(huì)隨溫度變化而改變,通過(guò)溫度傳感器感知溶液溫度,儀器按照一定的算法對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正,以確保在不同溫度下都能得到準(zhǔn)確的電導(dǎo)率值。
臺(tái)式電導(dǎo)率儀的測(cè)定步驟:
1.準(zhǔn)備工作:
-儀器檢查:確認(rèn)電導(dǎo)率儀外觀無(wú)損壞,電源線連接正常,電極連接牢固且無(wú)破損。同時(shí)檢查儀器的表針是否指零,如有偏差需進(jìn)行校準(zhǔn)。
-樣品準(zhǔn)備:將待測(cè)溶液充分?jǐn)嚢杈鶆颍_保其溫度穩(wěn)定,并準(zhǔn)備好適量的已知電導(dǎo)率值的標(biāo)準(zhǔn)溶液用于校準(zhǔn)。
2.開機(jī)預(yù)熱:打開電導(dǎo)率儀電源開關(guān),按照儀器說(shuō)明書的要求進(jìn)行預(yù)熱,使儀器達(dá)到穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
3.校準(zhǔn)儀器:
-選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)溶液:根據(jù)待測(cè)溶液的電導(dǎo)率范圍,選擇相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行校準(zhǔn)。例如,對(duì)于一般的水樣測(cè)量,可選擇kcl標(biāo)準(zhǔn)溶液。
-進(jìn)行校準(zhǔn)操作:將電極用蒸餾水清洗干凈并用被測(cè)溶液潤(rùn)洗后,插入標(biāo)準(zhǔn)溶液中,按照儀器的操作說(shuō)明進(jìn)行校準(zhǔn)操作,通常包括溫度補(bǔ)償、量程選擇等步驟,直至儀器顯示的電導(dǎo)率值與標(biāo)準(zhǔn)溶液的已知值相符。
4.測(cè)量樣品:
-清洗電極:將校準(zhǔn)后的電極用蒸餾水沖洗干凈,再用被測(cè)溶液沖洗數(shù)次,以去除電極上殘留的標(biāo)準(zhǔn)溶液和雜質(zhì),避免對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。
-測(cè)量電導(dǎo)率:將電極插入待測(cè)溶液中,確保電極浸沒(méi)且溶液均勻接觸電極表面,穩(wěn)定后讀取儀器顯示的電導(dǎo)率值。如需多次測(cè)量,應(yīng)確保每次測(cè)量前電極都經(jīng)過(guò)正確的清洗和潤(rùn)洗。
5.記錄與整理:記錄測(cè)量得到的電導(dǎo)率值、測(cè)量時(shí)間、溫度等相關(guān)數(shù)據(jù),并根據(jù)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。