電導率測定儀的工作原理主要基于電化學測量方法,用于測定電解質溶液的電導率。其詳細工作原理如下: 工作原理 測量裝置:電導率測定儀由電導電極和電計(電子單元)組成。電導電極通常包含兩塊平行的極板,這兩塊極板會被放置到被測溶液中。 施加電勢:在極板的兩端加上一定的電勢(通常為正弦波電壓)。這個電勢會驅動溶液中的離子在電場作用下定向移動,形成電流。 電流測量:然后測量極板間流過的電流。這個電流的大小與溶液中離子的濃度、離子的遷移率以及電極的幾何形狀等因素有關。 計算電導率:根據歐姆定律,電導率(G)是電阻(R)的倒數,即G = 1/R。然而,在實際測量中,我們直接測量的是電流和電壓,然后通過計算得到電阻值,進而求得電導率。由于電極的幾何形狀(如極板面積、極板間距等)會影響測量結果,因此需要使用電極常數(J)進行校正。電極常數是一個與電極幾何形狀有關的常數,它表示了電極在特定條件下的電導性能。 單位換算:電導率的基本單位是西門子(S),但在實際測量中,為了補償各種電極尺寸造成的差別,通常使用單位電導率S/cm來表示。單位電導率(C)是所測電導率(G)與電導池常數(L/A)的乘積,其中L為兩塊極板之間的液柱長度,A為極板的面積。 影響因素 溶液溫度:溶液的電導率隨溫度的變化而變化。為了比較測量結果,通常需要在標準溫度(如20℃或25℃)下進行測量,或者對測量結果進行溫度校正。 電極極化現象:電極在長時間使用過程中可能會發生極化現象,導致測量結果不準確。因此,需要定期對電極進行清洗和維護。 溶液中的其他物質:溶液中的其他物質(如溶解的氣體、懸浮顆粒等)可能會對測量結果產生干擾。為了獲得準確的測量結果,需要對水樣進行適當的預處理。 綜上所述,電導率測定儀通過測量電解質溶液在特定條件下的電流和電壓,并考慮電極常數和溫度等因素的影響,來計算出溶液的電導率。這一原理在科研、教學和工業生產中具有廣泛的應用價值。
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