电导-电纳

电纳
  电纳(符号B)是交流电(AC)流经电容或电感的简称。从某些方面来讲,交流电中的电纳相当于直流电(DC)中的电导,但是两者有本质的不同。两者发生变化时不会相互影响。电导和电纳相结合就形成导纳。
  当交流电经过电纳值不为零的电子元件时,能量的保存和释放交替进行,从而交替产生磁场和电场。当产生磁场时,电纳相当于电感,其值为一个负虚数;当产生电场时,电纳相当于电容,其值为负虚数。
  电纳是指电路中用复数表示而由下式定义的导 Y=G士jB的虚数部分。这里G是实部,称为电导,而B就是电纳。电纳的单位是西门子(S)。
 
电导
  电导
  diàndǎo
  [conductance] 导电能力;对于某一种导体允许电流通过它的容易性的量度:电阻的倒数,姆欧是测量电导的单位,它就是欧姆的倒数
  表述导体导电性能的物理量。符号是G。导体的电阻越小,电导就越大,数值上等于电阻的倒数。单位是西门子,简称西,符号s。
 
电导率
  电导率:水的导电性即水的电阻的倒数,通常用它来表示水的纯净度。
  电导率是物体传导电流的能力。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,是由电压和电流决定的。
  电导的基本单位是西门子(S),原来被称为姆欧,取电阻单位欧姆倒数之意。因为电导池的几何形状影响电导率值,所以标准的测量中用单位S/cm来表示电导率,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(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。
  =ρl=l/σ
  (1)定义或解释 电阻率的倒数为电导率。σ=1/ρ ;(2)单位: 在国际单位制中,电导率的单位是西门子/米,其它单位有:s/cm,us/cm。1S/m=0.01s/cm=10000us/cm;(3)说明 电导率的物理意义是表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能越强,反之越小。
  电导电极有那些种类?有何不同用途?
  电导电极一般分为二电极式和多电极式两种类型。
  二电极式电导电极是目前国内使用**多的电导电极类型,实验式二电极式电导电极的结构是将二片铂片烧结在二平行玻璃片上,或圆形玻璃管的内壁上,调节铂片的面积和距离,就可以制成不同常数值的电导电极。通常有K=1、K=5、K=10等类型。而在线电导率仪上使用的二电极式电导电极常制成圆柱形对称的电极。当K=1时,常采用石墨,当K=0.1、0.01时,材料可以是不锈钢或钛合金。多电极式电导电极,一般在支持体上有几个环状的电极,通过环状电极的串联和并联的不同组合,可以制成不同常数的电导电极。环状电极的材料可以是石墨、不锈钢、钛合金和铂金。
  电导电极还有四电极类型和电磁式类型。四电极电导电极的优点是可以避免电极极化带来的测量误差,在国外的实验式和在线式电导率仪上较多使用。电磁式电导电极的特点是适宜于测量高电导率的溶液,一般用于工业电导率仪中,或利用其测量原理制成单组分的浓度计,如盐酸浓度计、硝酸浓度计等。
  如何测定电导电极常数?为何要对常数进行校准?
  根据公式K=S/G,电极常数K可以通过测量电导电极在一定浓度的KCL溶液中的电导G来求得,此时KCL溶液的电导率S是已知的。
  由于测量溶液的浓度和温度不同,以及测量仪器的精度和频率也不同,电导电极常数K有时会出现较大的误差,使用一段时间后,电极常数也可能会有变化,因此,新购的电导电极,以及使用一段时间后的电导电极,电极常数应重新测量标定,电导电极常数测量时应注意以下几点:
  1. 测量时应采用配套使用的电导率仪,不要采用其它型号的电导率仪。
  2. 测量电极常数的KCL溶液的温度,以接近实际被测溶液的温度为好。
  3. 测量电极常数的KCL溶液的浓度,以接近实际被测溶液的浓度为好。
  电导率的测量原理
  引起离子在被测溶液中运动的电场是由与溶液直接接触的二个电极产生的。此对测量电极必须由抗化学腐蚀的材料制成。实际中经常用到的材料有钛等。由二个电极组成的测量电极被称为尔劳施(Kohlrausch)电极。
  电导率的测量需要弄清两方面。一个是溶液的电导,另一个是溶液中1/A的几何关系,电导可以通过电流、电压的测量得到。这一测量原理在当今直接显示测量仪表中得到应用。
  而 K= L /A
  A——测量电极的有效极板
  L——两极板的距离
  这一值则被称为电极常数。在电极间存在均匀电场的情况下,电极常数可以通 过几何尺寸算出。当两个面积为1cm2的方形极板,之间相隔1 cm组成电极时,此电极的常数K=1cm-1。如果用此对电极测得电导值G=1000μS,则被测溶液的电导率K=1000μS/ cm。
  一般情况下,电极常形成部分非均匀电场。此时,电极常数必须用标准溶液进行确定。标准溶液一般都使用KCl溶液这是因为KCl的电导率的不同的温度和浓度情况下非常稳定,准确。0.1 mol/l的KCl溶液在25℃时电导率为12.88mS/CM。