實(shí)驗(yàn)室儀器電導(dǎo)率測量儀的測量原理是將兩塊平行的極板,放到被測溶液中,在極板的兩端加上一定的電勢(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),由導(dǎo)體本身決定的。電導(dǎo)率的基本單位是西門子(s),原來被稱為歐姆。因?yàn)殡妼?dǎo)池的幾何形狀影響電導(dǎo)率值,標(biāo)準(zhǔn)的測量中用單位電導(dǎo)率s/cm來表示,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)率(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。
水的電導(dǎo)率與其所含無機(jī)酸、堿、鹽的量有一定關(guān)系。當(dāng)它們的濃度較低時,電導(dǎo)率隨濃度的增大而增加,因此,該指標(biāo)常用于推測水中離子的總濃度或含鹽量。不同類型的水有不同的電導(dǎo)率。新鮮蒸餾水的電導(dǎo)率為0.2-2μs/cm,但放置一段時間后,因吸收了co2,增加到2—4μs/cm;超純水的電導(dǎo)率小于0.10/μs/cm;天然水的電導(dǎo)率多在50—500μs/cm之間,礦化水可達(dá)500—1000μs/cm;含酸、堿、鹽的工業(yè)廢水電導(dǎo)率往往超過10000μs/cm;海水的電導(dǎo)率約為30000μs/cm。電極常數(shù)常選用已知電導(dǎo)率的標(biāo)準(zhǔn)氯化鉀溶液測定。不同濃度氯化鉀溶液的電導(dǎo)率(25℃)列于下表。溶液的電導(dǎo)率與其溫度、電極上的極化現(xiàn)象、電極分布電容等因素有關(guān),儀器上一般都采用了補(bǔ)償或消除措施。
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。電導(dǎo)率是物質(zhì)傳送電流的能力,與電阻值相對,單位siemens/cm(s/cm),該單位的10-6以μs/cm表示,10-3時以ms/cm表示。但是需要注意:(1)以電導(dǎo)率間接測算水的硬度,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,溫度影響分子的運(yùn)動,為了比較測量結(jié)果,測試溫度一般定為20℃或25℃(3)采用試劑檢測可以獲取比較準(zhǔn)確的水的硬度值。
水樣采集后應(yīng)盡快測定,如含有粗大懸浮物質(zhì)、油和脂,干擾測定,應(yīng)過濾或萃取除去。
1)先將鉑黑電極浸在去離子水中數(shù)分鐘。
2)調(diào)節(jié)表頭螺絲m,使指針指在零點(diǎn)。
3)將校正、測量開關(guān)k2扳到“校正”位置。
4)打開電源開關(guān)k預(yù)熱數(shù)分鐘后,調(diào)節(jié)校正調(diào)節(jié)器rw3使指針在滿刻度上。
5)將高周、低周開關(guān)k3扳向適當(dāng)?shù)臋n上。
6)將量程選擇開關(guān)r1扳到適當(dāng)?shù)臋n上。
7)調(diào)節(jié)電極常數(shù)調(diào)節(jié)器rw2,使其與所用電極的常數(shù)相對應(yīng)(這樣就相當(dāng)于把電極常數(shù)調(diào)整為1,所測得溶液的電導(dǎo)率在數(shù)值上就等于溶液的電導(dǎo))。
8)用少量待測溶液沖洗電極后,將其插頭插在電極插口kx內(nèi),并浸入待測溶液中。
9)調(diào)節(jié)校正調(diào)節(jié)器rw3至滿刻度后,將校正、測量開關(guān)k2扳到測量位置。讀得表針的指示數(shù),再乘上量程選擇開關(guān)r1所指的倍數(shù),即為此溶液的電導(dǎo)率。重復(fù)測定一次,取其平均值。
10)將校正、測量開關(guān)k2扳到“校正”位置,取出電極。
11)測量完畢,斷開電源。電極用去離子水蕩洗后,浸到去離子水中備用。