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電導(dǎo)率的監(jiān)測(cè)方法

來(lái)源：上海星臨環(huán)?？萍加邢薰?/span>作者：星臨技術(shù)部網(wǎng)址：http://www.dcstylemag.com瀏覽數(shù):281次

電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)方法詳解

一、方法概要

溶解于水的酸、堿、鹽電解質(zhì)，在溶液中會(huì)解離成正、負(fù)離子，這使得電解質(zhì)溶液具備導(dǎo)電能力，而導(dǎo)電能力的大小可用電導(dǎo)率來(lái)衡量。
電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率，通常通過(guò)將兩個(gè)金屬片（即電極）插入溶液中，測(cè)量?jī)蓸O間電阻率的大小來(lái)確定。電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)，其定義為：當(dāng)截面積為 1cm2，極間距離為 1cm 時(shí)，該溶液所具有的電導(dǎo)。電導(dǎo)率的單位為西 / 厘米（S/cm），在分析工作中，常用其百萬(wàn)分之一，即微西 / 厘米（μS/cm）來(lái)表示水的電導(dǎo)率。
溶液的電導(dǎo)率與電解質(zhì)的性質(zhì)、濃度以及溶液溫度密切相關(guān)。一般情況下，溶液電導(dǎo)率是指在 25℃時(shí)的電導(dǎo)率。

二、儀器

  1. 電導(dǎo)儀：測(cè)量范圍為 0μS/cm～10μS/cm，對(duì)應(yīng)電阻范圍為∞KΩ～100KΩ 。

  1. 電導(dǎo)電極：實(shí)驗(yàn)室常用的電導(dǎo)電極為白金電極或鉑黑電極。每一電極都有各自的電導(dǎo)池常數(shù)，可分為以下三類(lèi)：0.1 以下、0.1～1.0 以及 1.0～10。

  1. 溫度計(jì)：精度應(yīng)達(dá)到 ±0.5℃左右，用于準(zhǔn)確測(cè)量溶液溫度。

三、試劑

  1. 1mol/L 氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱(chēng)取在 105℃干燥 2h 的優(yōu)級(jí)純氯化鉀（或基準(zhǔn)試劑）74.5513g ，用新制備的 Ⅱ 級(jí)試劑水（溫度約 20℃）溶解后，移入 1L 容量瓶中，并稀釋至刻度，充分混勻。

  1. 0.1mol/L 氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱(chēng)取在 105℃干燥 2h 的優(yōu)級(jí)純氯化鉀（或基準(zhǔn)試劑）7.4551g，用新制備的 Ⅱ 級(jí)試劑水（溫度約 20℃）溶解后，移入 1L 容量瓶中，并稀釋至刻度，充分混勻。

  1. 0.01mol/L 氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱(chēng)取在 105℃干燥 2h 的優(yōu)級(jí)純氯化鉀（或基準(zhǔn)試劑）0.7455g，用新制備的 Ⅱ 級(jí)試劑水（溫度約 20℃）溶解后，移入 1L 容量瓶中，并稀釋至刻度，充分混勻。

  1. 0.001 mol/L 氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液：于使用前準(zhǔn)確吸取 0.01mol/L 氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液 100mL，移入 1L 容量瓶中，用新制備的 Ⅰ 級(jí)試劑水（溫度約 20℃）稀釋至刻度，充分混勻。

以上氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，應(yīng)存放于聚乙烯塑料瓶或硬質(zhì)玻璃瓶中，密封保存。這些氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液在不同溫度下的電導(dǎo)率如下表所示：
溶液濃度（mol/L）
溫度（℃）
電導(dǎo)率（μS/cm）
1
0
65176
1
18
97838
1
25
111342
0.1
0
7138
0.1
18
11167
0.1
25
12856
0.01
0
773.6
0.01
18
1220.5
0.01
25
1408.8
0.001
25
146.93

四、操作步驟

  1. 儀器準(zhǔn)備：嚴(yán)格按照電導(dǎo)儀使用說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行操作準(zhǔn)備，確保儀器處于正常工作狀態(tài)。

  1. 電極選擇：水樣的電導(dǎo)率大小不同，應(yīng)選用電導(dǎo)池常數(shù)不同的電極。不同電導(dǎo)率的水樣可參照下表選用不同電導(dǎo)池常數(shù)的電極：

| 電導(dǎo)池常數(shù)（cm?1）| 電導(dǎo)率（μS/cm）|
|---|---|
|<0.1|3~100|
|0.1~1.0|100~200|
|>1.0~10|>2000|
將選擇好的電極用 Ⅱ 級(jí)試劑水洗凈，再用 Ⅰ 級(jí)試劑水沖洗 2 - 3 次，然后浸泡在 Ⅰ 級(jí)試劑水中備用。
3. 水樣測(cè)定：取 50 至 100ml 水樣（溫度為 25℃）放入塑料杯或硬質(zhì)玻璃杯中，將電極用被測(cè)水樣沖洗 2 - 3 次后，浸入水樣中進(jìn)行電導(dǎo)率測(cè)定。重復(fù)取樣測(cè)定 2 - 3 次，若測(cè)定結(jié)果讀數(shù)相對(duì)誤差均在 3％以?xún)?nèi)，此時(shí)的測(cè)定值即為所測(cè)的電導(dǎo)率值（采用電導(dǎo)儀時(shí)讀數(shù)為電導(dǎo)值）。同時(shí)，準(zhǔn)確記錄水樣溫度。
4. 溫度校正：若水樣溫度不是 25℃，測(cè)定數(shù)值應(yīng)按式（1）換算為 25℃的電導(dǎo)率值。\( S=\frac{S_tK}{1+\beta(t - 25)} \)

  • \( S \)—— 換算成 25℃時(shí)水樣的電導(dǎo)率，μS/cm

  • \( S_t \)—— 水溫為\( t \)℃時(shí)測(cè)得的電導(dǎo)，μS；

  • \( K \)—— 電導(dǎo)池常數(shù)，cm?1;

  • \( \beta \)—— 溫度校正系數(shù)（通常情況下\( \beta \)近似等于 0.02）；

  • \( t \)—— 測(cè)定時(shí)水樣溫度，℃。

電導(dǎo)池常數(shù)標(biāo)定：對(duì)未知電導(dǎo)池常數(shù)的電極或者需要校正電導(dǎo)池常數(shù)時(shí)，可用該電極測(cè)定已知電導(dǎo)率的氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（溫度 25℃）的電導(dǎo)，然后按所測(cè)結(jié)果算出該電極的電導(dǎo)池常數(shù)。為了減小誤差，應(yīng)當(dāng)選用電導(dǎo)率與待測(cè)水樣相近的氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)進(jìn)行標(biāo)定。電極的電導(dǎo)池常數(shù)按式（2）計(jì)算。\( K=\frac{S_1}{S_2} \)

  • \( K \)—— 電極的電導(dǎo)池常數(shù)，cm?1；

  • \( S_1 \)—— 氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的電導(dǎo)率，μS/cm；

  • \( S_2 \)—— 用未知電導(dǎo)池常數(shù)的電極測(cè)定氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液所得的電導(dǎo)值，μS/cm。

通過(guò)以上規(guī)范的操作流程和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算方法，能夠準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)溶液的電導(dǎo)率，為相關(guān)實(shí)驗(yàn)和分析提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
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