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**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 ** 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**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**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**小值(此**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**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**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)。