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電導(dǎo)率儀的測量原理及使用方法
閱讀：2147 發(fā)布時(shí)間：2022-12-15
電導(dǎo)率（conductivity），也稱為導(dǎo)電率：是用來描述物質(zhì)中電荷流動(dòng)難、易程度的參數(shù)，水的導(dǎo)電性即水的電阻的倒數(shù)，通常用它來表示水的純凈度。電導(dǎo)率是物體傳導(dǎo)電流的能力。
一、電導(dǎo)率儀的單位
電導(dǎo)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(shù)之意。因?yàn)殡妼?dǎo)池的幾何形狀影響電導(dǎo)率值，所以標(biāo)準(zhǔn)的測量中用單位S/cm來表示電導(dǎo)率，以補(bǔ)償各種電極尺寸造成的差別。
單位電導(dǎo)率（C）簡單的說，是所測電導(dǎo)（G）與電導(dǎo)池常數(shù)(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：電阻率的倒數(shù)為電導(dǎo)率。σ=1/ρ
2、單位:在國際單位制中，電導(dǎo)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、電導(dǎo)率的物理意義：是表示物質(zhì)導(dǎo)電的性能。電導(dǎo)率越大則導(dǎo)電性能越強(qiáng)，反之越小。
二、電導(dǎo)率的測量原理
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(shì)（通常為正弦波電壓），然后測量極板間流過的電流。根據(jù)歐姆定律，電導(dǎo)率(G)--電阻(R)的倒數(shù)，是由電壓和電流決定的。
引起離子在被測溶液中運(yùn)動(dòng)的電場，是由與溶液直接接觸的二個(gè)電極產(chǎn)生的。此對(duì)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為科爾勞施（Kohlrausch）電極。
電導(dǎo)率的測量需兩個(gè)參數(shù)：一個(gè)是溶液的電導(dǎo)，另一個(gè)是溶液中L/A的幾何關(guān)系，電導(dǎo)可以通過電流、電壓的測量得到。
電導(dǎo)率常數(shù)K=L/A
其中：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(shù)。在電極間存在均勻電場的情況下,電極常數(shù)可以通過幾何尺寸算出。當(dāng)兩個(gè)面積為1cm2的方形極板，之間相隔1cm組成電極時(shí)，此電極的常數(shù)K=1cm-1。如果用此對(duì)電極測得電導(dǎo)值G=1000μS，則被測溶液的電導(dǎo)率K=1000μS/cm。
一般情況下，電極常形成部分非均勻電場。此時(shí)，電極常數(shù)必須用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行確定。標(biāo)準(zhǔn)溶液一般都使用KCl溶液，這是因?yàn)镵Cl的電導(dǎo)率的不同的溫度和濃度情況下非常穩(wěn)定，準(zhǔn)確。0.1 mol/l的KCl溶液在25℃時(shí)電導(dǎo)率為12.88mS/CM。
所謂不均勻電場（也稱作雜散場，漏泄場）沒有常數(shù)，而是與離子的種類和濃度有關(guān)。因此，一個(gè)純雜散場電極是最復(fù)雜的電極，它通過一次校準(zhǔn)，不能滿足寬的測量范圍的需要。（不均勻電場：是電場區(qū)域內(nèi)電場強(qiáng)度的大小和方向，隨空間坐標(biāo)而變的電場。反之，電場強(qiáng)度的大小和方向與坐標(biāo)無關(guān)的電場，被稱為均勻電場。）