⑴ 电导率的测定
电极法
方法提要
在电场作用下,水中离子所产生电导的强弱 (以电导率表示) ,用电导率仪可直接测出。
仪器和装置
电导率仪。
铂电极 (测电导专用) 。
温度计 (0~50℃,精确至 ±0.1℃) 。
试剂
氯化钾标准溶液 c(KCl) =0.01mol/L 称取经 105~110℃烘干 2h 的氯化钾 0.7455g于烧杯中,用煮沸除去二氧化碳冷却后的去离子水 (电导率应小于 1.0μS/cm) 溶解,移至 1000mL 容量瓶中定容。25℃时,此溶液电导率为 1.413 ×103μS/cm。
分析步骤
1) 电极常数的测定。如铂电极上未标明电极常数,则按以下步骤测定,并计算电极常数 Q。
取 25~30mL KCl 标准溶液于干净的烧杯中,插入已清洗干净的铂电极,电极引线与电导率仪相连。在恒温 25℃条件下,按仪器说明书操作,准确测出电导值 G。重复测定3~5次。从表80.2中查出氯化钾标准溶液的电导率,按下式计算铂电极的电极常数:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:Q为铂电极电极常数,cm-1;GKCl为25℃时测得氯化钾标准溶液的电导值,μS;κKCl为从表80.2中查出的25℃时氯化钾溶液的标准电导率值,μS/cm。
表80.2 25℃时氯化钾溶液的电导率
2)试样测量。根据试样电导率的大致范围,按表80.3选择适当的电极。按所选用电极的电极常数,调好仪器上电极常数调节旋钮的位置,并将量程选择旋钮放在适当的档次上。
表80.3 电极选择
取适量水样冲洗50mL烧杯并冲洗电极几次后,再取适量水样,将电极浸入水中,按仪器操作步骤测量,读取表头数值,即为t(℃)时的电导率(κt),同时测量试样温度t(℃)。
测量完毕,用去离子水洗净电极,用滤纸吸干电极表面水分(切勿擦电极的铂黑镀膜);在不使用时,将其装入电极盒内保存。
水样的电导率用下式计算(25℃):
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:κ25为25℃时水样的电导率,μS/cm;κt为t℃时测得水样的电导率,μS/cm;t为测量时试样的温度,℃。
如采用电极常数为10的电极,且电极常数选择旋钮放在“1”的位置时,则测得的κ值应乘以10。
注意事项
使用中如发现电极的铂黑脱落或读数不正常,则需按下述步骤重新镀铂黑或更换电极。
先将电极浸入王水中电解数分钟,每分钟改变电流方向一次,使铂黑溶解,待铂片恢复光亮后,用温热的铬酸洗液或(1+1)HCl浸洗,再用去离子水冲洗干净。然后将电极浸入氯铂酸-乙酸铅溶液[氯铂酸-乙酸铅混合溶液:分别称取1g氯铂酸(H2PtCl6·6H2O)和0.012g乙酸铅(PbAc2·3H2O)于烧杯中,用去离子水溶解,加水至100mL,混匀,贮存于棕色瓶内]中,并与1.5V干电池的负极相接,干电池的正极和浸在同一溶液中的一段铂丝连接。电流强度应只允许产生少量气泡。每5min改变电流方向一次,直到镀上一层均匀的铂黑为止。电极用去离子水洗净,并用滤纸吸干表面水分,装入盒内保存备用。保存氯铂酸-乙酸铅溶液供以后使用。
⑵ 什么是电导溶液的电导与哪些因素有关测量电导的方法以及影响测量的因素。
电阻的大小是阻碍电流流通的能力,电导的大小则是电流能流通的能力,这与电阻是正好相反。因此,电阻与电导也是互为倒数。溶液的电导是与溶液中导电因子有关,比如纯净的水不能导电,但加入盐后就有了导电的能力,而盐量的大小就表现为导电的能力大小。所以测量盐水溶液的导电量可以知道溶液中盐的浓度。对于电导的测量有电导率计,电导率计有固定安装在管道、液罐等设备上,在线连续测量其中溶液的电导率,也有便携式可随时用于检测某需要检测的溶液,一般是实验室使用。电导率计就是由一个电压稳定的恒压源,通过检测的探头与被测溶液接触构成回路,对回路中的电流进行检测并通过计算,得出溶液的浓度。长期的运行及长期的存放,电导率计都会产生一些漂移,因此需要定期的标定、调整。对于长期使用的电导率计,由于溶液对检测探头有一定的吸附作用,也需要进行定期的清洗,同时用标准溶液进行标定。就目前生产电导率计的各个厂商所掌握的技术,电导率计除了机械外界的伤害外,检测探头的定期清洗是非常重要的,由于溶液的吸附作用会使电导率计的探头灵敏度和准确性降低,造成检测参数的不准确。
⑶ 在实际测量中,用什么方法测量输出电导
电导率的测量通常是溶液的电导率测量。固体导体的电阻率可以通过欧姆定律和电阻定律测量。电解质溶液电导率的测量一般采用交流信号作用于电导池的两电极板,由测量到的电导池常数K和两电极板之间的电导G而求得电导率σ。
电导率测量中最早采用的是交流电桥法,它直接测量到的是电导值。最常用的仪器设置有常数调节器、温度系数调节器和自动温度补偿器,在一次仪表部分由电导池和温度传感器组成,可以直接测量电解质溶液电导率。
折叠测量原理
电导率的测量原理是将相互平行且距离是固定值L的两块极板(或圆柱电极),放到被测溶液中,在极板的两端加上一定的电势(为了避免溶液电解,通常为正弦波电压,频率1~3 kHz)。然后通过电导仪测量极板间电导。
电导率的测量需要两方面信息。一个是溶液的电导G,另一个是溶液的电导池常数Q。电导可以通过电流、电压的测量得到。
根据关系式K=Q×G可以得到电导率的数值。这一测量原理在直接显示测量仪表中得到广泛应用。
而Q= L/A
A--测量电极的有效极板面积
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1 cm的方形极板,之间相隔1 cm组成电极时,此电极的常数Q=1 cm。如果用此对电极测得电导值G=1000 μS,则被测溶液的电导率K=1000 μS/ 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12.88 mS/cm。
所谓非均匀电场(也称作杂散场,漏泄场)没有常数,而是与离子的种类和浓度有关。因此,一个纯杂散场电极是最复杂的电极,它通过一次校准不能满足宽的测量范围的需要。
⑷ 测量电解液电导率一般用什么方法
电导率的测量通常是溶液的电导率测量。固体导体的电阻率可以通过欧姆定律和电阻定律测量。电解质溶液电导率的测量一般采用交流信号作用于电导池的两电极板,由测量到的电导池常数K和两电极板之间的电导G而求得电导率σ。
电导率测量中最早采用的是交流电桥法,它直接测量到的是电导值。最常用的仪器设置有常数调节器、温度系数调节器和自动温度补偿器,在一次仪表部分由电导池和温度传感器组成,可以直接测量电解质溶液电导率。
折叠测量原理
电导率的测量原理是将相互平行且距离是固定值L的两块极板(或圆柱电极),放到被测溶液中,在极板的两端加上一定的电势(为了避免溶液电解,通常为正弦波电压,频率1~3 kHz)。然后通过电导仪测量极板间电导。
电导率的测量需要两方面信息。一个是溶液的电导G,另一个是溶液的电导池常数Q。电导可以通过电流、电压的测量得到。
根据关系式K=Q×G可以得到电导率的数值。这一测量原理在直接显示测量仪表中得到广泛应用。
而Q= L/A
A--测量电极的有效极板面积
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1 cm的方形极板,之间相隔1 cm组成电极时,此电极的常数Q=1 cm。如果用此对电极测得电导值G=1000 μS,则被测溶液的电导率K=1000 μS/ 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12.88 mS/cm。
所谓非均匀电场(也称作杂散场,漏泄场)没有常数,而是与离子的种类和浓度有关。因此,一个纯杂散场电极是最复杂的电极,它通过一次校准不能满足宽的测量范围的需要。
⑸ 常温下为固体的溶液如何测电导率
用涡流电导仪测是最佳选择。
通常测试电导率的方法是将固体电解质制成一定厚度和面积的测试片,两边加上阻塞电极测量其阻抗值,进而计算出电导率。
电导率,物理学概念,也可以称为导电率。在介质中该量与电场强度E之积等于传导电流密度J。对于各向同性介质,电导率是标量;对于各向异性介质,电导率是张量。生态学中,电导率是以数字表示的溶液传导电流的能力。单位以西门子每米(S/m)表示。
⑹ 电导分析法的方法
利用测量电导或电导的变化进行分析的电化学分析法。
电导滴定法测量滴定过程中电导G的变化,然后根据滴定曲线(有时以直线形式出现)求出滴定终点,从而算出欲测物质的量。电导滴定法可分中和滴定、沉淀滴定、络合滴定和氧化还原滴定。图1为滴定曲线,分三种类型。
图1a是中和滴定的滴定曲线(见酸碱滴定法),其中曲线1是强碱滴定弱酸的滴定曲线,滴定终点很明显,因为在反应中生成水,所以电导不断降低,直到终点时不再下降,过量的碱又使电导很快地上升;曲线2是弱碱滴定强酸,过了终点以后,由于弱碱的电离度很小,虽然加入过量的弱碱,电导几乎不变。
图1b中的曲线1是沉淀滴定的滴定曲线(见沉淀滴定法),例如在AgNO3+NaCl─→AgCl+NaNO3反应中,Na+代替Ag+,生成氯化银沉淀,所以滴定开始时电导变化不大,过了终点以后,继续加入氯化钠,电导上升;曲线2是络合滴定的滴定曲线(见络合滴定法),例如在酸性溶液中进行以下反应;Hg(NO3)2+2KCN─→Hg(CN)2+2KNO3,两个K+代替Hg2+,生成Hg(CN)2,滴定开始时,电导变化不大,过了终点以后,继续加入KCN,发生H++CN-+K+─→HCN+K+反应,由于HCN的电离度很小,因此电导下降。
图1c是强碱滴定极弱的酸的滴定曲线,电导逐渐增大,过了终点以后,因加入强碱而使电导上升,终点在两直线的转折点。
实际上,在终点附近的滴定曲线往往呈圆弧形或终点很不明显。这一现象与酸碱的强弱、沉淀的溶解度、络合物的稳定性和欲测物质的浓度有关,太稀的溶液(浓度在10-3Μ以下)不容易得到准确的滴定结果。电导滴定法也可用于非水介质中。
电导测量法测量电导的电导池有不同的设计方案,一般由两个铂黑电极(面积为1厘米2)组成。测量电导实际上是测量电阻,图2是最常用的惠斯通电桥法的线路图。Rs是欲测的电阻(即欲测的电导),R1大致等于Rs,C为可变电容。调节R2和R3,使电桥两端a和b的电位差等于零,由“指零”(G)来指示,它是一个耳机或交流检流计,当电桥平衡时:
读出R1、R2和R3便可得出Rs。
根据以上原理设计的各种电导仪可用于测定弱酸的离解常数、沉淀的溶度积以及检测水的纯度。实验室中高纯的电导水的电导率小于0.1×10-6西(门子)/厘米,蒸馏水与空气中的二氧化碳达到平衡时平衡水的电导率约为1×10-6西/厘米,一般电导滴定的溶液的电导率大于1×10-3西/厘米,所以水的电导率可以忽略不计。
定义:利用测量电导或电导的变化进行分析的电化学分析法。
⑺ 如何检测纯水电导率
所需溶液
1.电导率标准液,100μS/cm
2.去离子水
校正标准液
使用100μS/cm 011008作为电导率校正的标准液。
校正和测量
1.用100μS/cm的电导率标准液校正电导池常数。
2.用去离子水冲洗电极,轻轻甩去电极上多余的水分。将电极插入装有100μS/cm的电导率标准液的烧杯中,电极至少浸入溶液2英寸(5厘米)。
3.按校正键开始校正。
4.电导率单位出现闪动,表示正在测量。当信号稳定后,电导率单位停止闪动,并显示经过温度校正的标准液的电导率值。
5.按测量键确定并返回测量模式。
6.用去离子水冲洗电极,轻轻甩去电极上多余的水分。
7.将电极插入装有新鲜去离子水的烧杯中,然后立即测量(5秒内)。确保电极至少浸入溶液2英寸(5厘米)。
8.按测量键开始测量。测量过程中μS/cm图标不断闪动,当读数达到稳定时μS/cm图标停止闪动,显示的数值也不再变化。该数值将被自动保存并打印。
9.如需测量其他样品请重复步骤7,8。
⑻ 如何测试水的电导率
所需溶液 1.电导率标准液,100μS/cm 2.去离子水 校正标准液 使用100μS/cm 011008作为电导率校正的标准液。 校正和测量 1.用100μS/cm的电导率标准液校正电导池常数。 2.用去离子水冲洗电极,轻轻甩去电极上多余的水分。将电极插入装有100μS/cm的.