溶液电导率测量方法有

‘壹’ 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;G_KCl为25℃时测得氯化钾标准溶液的电导值，μS;κ_KCl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(κ_t)，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;κ_t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。

‘贰’ 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。

‘叁’ 水的电导率测定过程

测量水的电导率仪的基本步骤

电导率仪适用领域：可广泛应用于火电、化工化肥、冶金、环保、制药、生化、食品和自来水等溶液中电导率值的连续监测。因而我们要掌握基本的使用方法。今天诚缘人就仔细的用户朋友们讲解一下哦！

一.电导率仪开机

1.电源线插入仪器电源插座，电导率仪器必须有良好接地！

2.按电源开关，接通电源，预热30分钟 后，然后进行校准。

二.电导率仪的校准

仪器使用前必须进行校准！

将“选择”开关量程选择开关旋钮指向“检查”，“常数”补偿调节旋钮指向“1”刻度线，“温度”补偿调节旋钮指向“25”度线，调节“校准”调节旋钮，使仪器显示100.0μS/cm，至此校准完毕。

三.电导率仪的测量方法

1.在电导率测量过程中，正确选择电导电极常数，对获得较高的测量精度是非常重要的。可配用的常数为0.01、0.1、1.0、10四种不同类型的电导电极。用户应根据以下测量范围参照表选择相应常数的电导电极。

测量范围参照表选择相应常数的电导电极

测量范围（μS/cm） 推荐使用电导常数的电极
电极常数×（1～3000）μS/cm， 0～99.9℃
0.01～30μS/cm ; （配0.01电极）；
0.1～300μS/cm ; （配0.1电极） ；
1.0～3000μS/cm ; （配1.0 电极） ；
10～30000μS/cm ; （配10.0电极
注：对常数为1.0、10类型的电导电极有“光亮”和“铂黑”二种形式，镀铂电极习惯称作铂黑电极，对光亮电极其测量范围为（0～300）μS/cm为宜哦。

2. 电极常数的设置方法如下：

目前电导电极的电极常数为0.01、0.1、1.0、10四种不同类型，但每种类型电极具体的电极常数值，制造厂均粘贴在每支电导电极上，根据电极上所标的电极常数值调节仪器面板
“常数”补偿调节旋钮到相应的位置。

(1)将量程选择开关旋钮指向“检查”，“温度”补偿调节旋钮指向“25”度线，调节“校准”调节旋钮，使仪器显示100.0μS/cm。

(2)调节“常数”补偿调节旋钮使仪器显示值与电极上所标数值一致。

(3)电极常数为0.01025cm-1，则调节常数补偿调节旋钮使仪器显示值为102.5。（测量值=读数值×0.01）。

(4)电极常数为0.01025cm-1，则调节常数补偿调节旋钮，使仪器显示为102.5。（测量值读数值×0.1）。

(5)电极常数为1.025cm-1，则调节常数补偿调节旋钮，使仪器显示为102.5。（测量值=读数值×1）。

(6)电极常数为10.25cm-1，则调节常数补偿调节旋钮，使仪器显示为102.5。（测量值=读数值×10）。

3.电导率仪温度补偿的设置

(1)调节仪器面板上“温度”补偿调节旋钮，使其指向待测溶液的实际温度值，此时，测量得到的将是待测溶液经过温度补偿后折算为25℃下的电导率值。

(2)如果将“温度”补偿调节旋钮指向“25”刻度线，那么测量的将是待测溶液在该温度下未经补偿的原始电导率值。

(3)常数、温度补偿设置完毕，应将量程选择开关旋钮，按照下面数据置合适位置。当测量过程中，显示值熄灭时，说明测量值超出量程范围，此时应切换量程选择开关旋钮至上一档量程。

序号 选择开关位置 量程范围（μS/cm） 被测电导率（μS/cm）
1.0～20.0 显示读数×C
2.20.0～200.0 显示读数×C
3.200.0～2000 显示读数×C
4.2000～20000 显示读数×C
注：C为电导电极常数值。

例：当电极常数为0.01时，C=0.01；
当电极常数为0.1时，C=0.1；
当电极常数为1.0时，C=1.0；
当电极常数为10时，C=10；

四.电导率仪使用时注意事项

1. 在测量纯水或超纯水时为了避免测量值的漂移现象建议采用密封槽进行密封状态下的流动测量，如果采用烧杯取样测量会产生较大的误差。

2.电极插头座绝对防止受潮，仪表应安置于干燥环境，避免因水滴溅射或受潮引起仪表漏电或测量误差。

3.电极应定期进行常数标定。

4.因温度补偿系采用固定的2%的温度系数补偿的，故对高纯水测量尽量采用不补偿方式进行测量后查表。

5.测量电极是精密部件，不可分解，不可改变电极形状和尺寸，且不可用强酸、碱清洗，以免改变电极常数而影响仪表测量的准确性。

6.为确保测量精度，电极使用前应用小于0.5μS/cm的蒸馏水(或去离子水)冲洗二次(铂黑电极干放一段时间后在使用前须在蒸馏水中浸泡一会儿)，然后用被测试样冲洗三次方可测量。

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‘肆’ 电导率的测量方法

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。 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1～3kHz）。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1cm2的方形极板，之间相隔1cm组成电极时，此电极的常数Q=1cm-1。如果用此对电极测得电导值G=1000μs，则被测溶液的电导率K=1000μs/ 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。0.1mol/l的KCl溶液在25℃时电导率为12.88ms/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。 电导电极一般分为二电极式和多电极式两种类型。
二电极式电导电极是目前国内使用最多的电导电极类型，实验式二电极式电导电极的结构是将二片铂片烧结在二平行玻璃片上，或圆形玻璃管的内壁上，调节铂片的面积和距离，就可以制成不同常数值的电导电极。通常有K=1.K=5.K=10等类型。而在线电导率仪上使用的二电极式电导电极常制成圆柱形对称的电极。当K=1时，常采用石墨，当K=0.1.0.01时，材料可以是不锈钢或钛合金。
多电极式电导电极，一般在支持体上有几个环状的电极，通过环状电极的串联和并联的不同组合，可以制成不同常数的电导电极。环状电极的材料可以是石墨、不锈钢、钛合金和铂金。
电导电极还有四电极类型和电磁式类型。四电极电导电极的优点是可以避免电极极化带来的测量误差，在国外的实验式和在线式电导率仪上较多使用。电磁式电导电极的特点是适宜于测量高电导率的溶液，一般用于工业电导率仪中，或利用其测量原理制成单组分的浓度计，如盐酸浓度计、硝酸浓度计等。 根据公式K=S/G，电极常数K可以通过测量电导电极在一定浓度的KCL溶液中的电导G来求得，此时KCL溶液的电导率S是已知的。
由于测量溶液的浓度和温度不同，以及测量仪器的精度和频率也不同，电导电极常数K有时会出现较大的误差，使用一段时间后，电极常数也可能会有变化，因此，新购的电导电极，以及使用一段时间后的电导电极，电极常数应重新测量标定，电导电极常数测量时应注意以下几点：
1． 测量时应采用配套使用的电导率仪，不要采用其它型号的电导率仪。
2． 测量电极常数的KCL溶液的温度，以接近实际被测溶液的温度为好。
3． 测量电极常数的KCL溶液的浓度，以接近实际被测溶液的浓度为好。 电导率测量是与温度相关的。温度对电导率的影响程度依溶液的不同而不同，可以用下面的公式求得：
Gt = Gtcal{1 + α(T-Tcal)}
其中：
Gt = 某一温度（°C）下的电导率
Gtcal = 标准温度（°C）下的电导率
Tcal = 温度修正值
α = 标准温度（°C）下溶液的温度系数。
下表列出了常用溶液的α值。要得到其他溶液的α值，只要测量某个温度范围内的电导率，并以温度为纵轴绘出 溶液
（25°C） 浓度 Alpha
(α) 盐酸 10 wt% 1.56 氯化钾溶液 10 wt% 1.88 硫酸 50 wt% 1.93 氯化钠溶液 10 wt% 2.14 氢氟酸 1.5 wt% 7.20 硝酸 31 wt% 31.0 相应的电导率的变化曲线，与标准温度相对应的曲线点为该溶液的α值。
市场上所销售的所有电导仪都可以参照标准温度（通常为25°C）进行调节的或自动温度补偿。大多数固定温度补偿的电导仪的α调节为2%/°C（近似25°C时氯化钠溶液的α）。可调节温度补偿的电导仪可以把α调节到更加接近所测溶液的α。