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瑞士堡盟Baumer電導(dǎo)率儀的工作原理

測(cè)量待測(cè)溶液電導(dǎo)的方法稱(chēng)為電導(dǎo)分析法。電導(dǎo)是電阻的倒數(shù)，因此電導(dǎo)值的測(cè)量，實(shí)際上是通過(guò)電阻值的測(cè)量再換算的，也就是說(shuō)電導(dǎo)的測(cè)量方法應(yīng)該與電阻的測(cè)量方法相同。但在溶液電導(dǎo)的測(cè)定過(guò)程中，當(dāng)電流通過(guò)電極時(shí)，由于離子在電極上會(huì)發(fā)生放電，產(chǎn)生極化引起誤差，故測(cè)量電導(dǎo)時(shí)要使用頻率足夠高的交流電，以防止電解產(chǎn)物的產(chǎn)生。另外，所用的電極鍍鉑黑是為了減少超電位，提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。我們更感興趣的量是電導(dǎo)率。

工作原理
電導(dǎo)率是以數(shù)字表示溶液傳導(dǎo)電流的能力。水的電導(dǎo)率與其所含無(wú)機(jī)酸、堿、鹽的量有一定的關(guān)系，當(dāng)它們的濃度較低時(shí)，電導(dǎo)率隨著濃度的增大而增加，因此，該指標(biāo)常用于推測(cè)水中離子的總濃度或含鹽量。
1.電導(dǎo)率與水的硬度
水溶液的電導(dǎo)率直接和溶解固體量濃度成正比，而且固體量濃度越高，電導(dǎo)率越大。電導(dǎo)率和溶解固體量濃度的關(guān)系近似表示為：1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm(每百萬(wàn)單位CaCO3)。利用電導(dǎo)率儀或總固體溶解量計(jì)可以間接得到水的總硬度值，如前述，為了近似換算方便，1μs/cm電導(dǎo)率 = 0.5ppm硬度
但是需要注意：
(1)以電導(dǎo)率間接測(cè)算水的硬度，其理論誤差約20-30ppm
(2)溶液的電導(dǎo)率大小決定分子的運(yùn)動(dòng)，溫度影響分子的運(yùn)動(dòng)，為了比較測(cè)量結(jié)果，測(cè)試溫度一般定為20℃或25℃
(3)采用試劑檢測(cè)可以獲取比較準(zhǔn)確的水的硬度值。
2.軟水與硬水
水分為軟水、硬水，凡不含或含有少量鈣、鎂離子的水稱(chēng)為軟水，反之稱(chēng)為硬水。水的硬度成份，如果是由碳酸氫鈉或碳酸氫鎂引起的，系暫時(shí)性硬水(煮沸暫時(shí)性硬水，分解的碳酸氫鈉，生成的不溶性碳酸鹽而沉淀，水由硬水變成軟水);如果是由含有鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物引起的，系yong久性硬水。依照水的總硬度值大致劃分，總硬度0-30ppm稱(chēng)為軟水，總硬度60ppm以上稱(chēng)為硬水，高品質(zhì)的飲用水不超過(guò)25ppm，高品質(zhì)的軟水總硬度在10ppm以下。在天然水中，遠(yuǎn)離城市未受污染的雨水、雪水屬于軟水;泉水、溪水、江河水、水庫(kù)水，多屬于暫時(shí)性硬水，部分地下水屬于高硬度水。
3.關(guān)于水質(zhì)硬度換算常見(jiàn)單位的換算有 :
1mmol/L(1/2Ca2+ 、 1/2Mg2+)=50 ppm( 以 CaC03計(jì) )
1mmol/L(1/2Ca2+、 1/2Mg2+)=2.92grain/gallon(格令 / 加侖 )
lgrain/gallon( 格令 / 加侖 ) =17.lppm( 以 CaC03計(jì))
1m3=264gallon (US)( 美加侖 )=22O ganon(UK)(英加倫 )
lkg=2.2pounds ( 英鎊 )
1ppm=1mg/L

TDS(總?cè)芙庑怨腆w)用來(lái)衡量水中所有離子的總含量，通常以ppm表示。
在純水誰(shuí)制造業(yè)，電導(dǎo)率也可用來(lái)間接表示成TDS。
溶液的電導(dǎo)率等于溶液中各種離子電導(dǎo)率之和。
經(jīng)驗(yàn)公式是：將以微西門(mén)子為單位的電導(dǎo)率折半約等于TDS(ppm)
有時(shí)TDS 也用其它鹽類(lèi)表示,如CaCO3(系數(shù)則為0.66)
TDS與電導(dǎo)率的換算系數(shù)可以在0.4-1.0之間調(diào)節(jié)，以對(duì)應(yīng)不同種類(lèi)的電解質(zhì)溶液。
4.電導(dǎo)率
電導(dǎo)率是物質(zhì)傳送電流的能力，與電阻值相對(duì)，單位Siemens/cm 。
5.水的硬度
水的硬度是指水中鈣、鎂離子的濃度，硬度單位是ppm，1ppm代表水中碳酸鈣含量1毫克/升(mg/L)。
電導(dǎo)（G）是電阻（R）的倒數(shù)。因此當(dāng)兩個(gè)電極（通常為鉑電極或鉑黑電極）插入溶液中，可以測(cè)出兩電極間的電阻R。根據(jù)歐姆定律，溫度一定時(shí)，這個(gè)電阻值與電極間距L（cm）正比，與電極的截面積A（cm2）反比，即R =ρ×（L/A）；其中ρ為電阻率,是長(zhǎng)1cm，截面積為1cm2導(dǎo)體的電阻，其大小決定于物質(zhì)的本性。
據(jù)上式，導(dǎo)體的電導(dǎo)（G）可表示成下式：G =1/R=（1/ρ）×（A/L）=K×（1/J） ；其中，K=1/ρ稱(chēng)為電導(dǎo)率，J =L/A稱(chēng)為電極常數(shù)；電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率指相距1cm的兩平行電極間充以1cm3溶液時(shí)所具有的電導(dǎo)。由上式可見(jiàn)，當(dāng)已知電極常數(shù)（J），并測(cè)出溶液電阻（R）或電導(dǎo)（G）時(shí)，即可求出電導(dǎo)率 [1]  。

 

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