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    電導率儀工作原理

    發布時間:2019-08-16   點擊次數:2054次

    電導率是以數字表示溶液傳導電流的能力。水的電導率與其所含無機酸、堿、鹽的量有一定的關系,當它們的濃度較低時,電導率隨著濃度的增大而增加,因此,該指標常用于推測水中離子的總濃度或含鹽量。
    1.電導率與水的硬度
    水溶液的電導率直接和溶解固體量濃度成正比,而且固體量濃度越高,電導率越大。電導率和溶解固體量濃度的關系近似表示為:1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm(每百萬單位CaCO3)。利用電導率儀或總固體溶解量計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電導率 = 0.5ppm硬度
    但是需要注意:
    (1)以電導率間接測算水的硬度,其理論誤差約20-30ppm
    (2)溶液的電導率大小決定分子的運動,溫度影響分子的運動,為了比較測量結果,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、鎂離子的水稱為軟水,反之稱為硬水。水的硬度成份,如果是由碳酸氫鈉或碳酸氫鎂引起的,系暫時性硬水(煮沸暫時性硬水,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,系性硬水。依照水的總硬度值大致劃分,總硬度0-30ppm稱為軟水,總硬度60ppm以上稱為硬水,高品質的飲用水不超過25ppm,高品質的軟水總硬度在10ppm以下。在天然水中,遠離城市未受污染的雨水、雪水屬于軟水;泉水、溪水、江河水、水庫水,多屬于暫時性硬水,部分地下水屬于高硬度水。
    3.關于水質硬度換算常見單位的換算有 :
    1mmol/L(1/2Ca2+ 、 1/2Mg2+)=50 ppm( 以 CaC03計 )
    1mmol/L(1/2Ca2+、 1/2Mg2+)=2.92grain/gallon(格令 / 加侖 )
    lgrain/gallon( 格令 / 加侖 ) =17.lppm( 以 CaC03計)
    1m3=264gallon (US)( 美加侖 )=22O ganon(UK)(英加倫 )
    lkg=2.2pounds ( 英鎊 )
    1ppm=1mg/L
    TDS(總溶解性固體)用來衡量水中所有離子的總含量,通常以ppm表示。
    在純水誰制造業,電導率也可用來間接表示成TDS。
    溶液的電導率等于溶液中各種離子電導率之和。
    經驗公式是:將以微西門子為單位的電導率折半約等于TDS(ppm)
    有時TDS 也用其它鹽類表示,如CaCO3(系數則為0.66)
    TDS與電導率的換算系數可以在0.4-1.0之間調節,以對應不同種類的電解質溶液。
    4.電導率
    電導率是物質傳送電流的能力,與電阻值相對,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(G)是電阻(R)的倒數。因此當兩個電極(通常為鉑電極或鉑黑電極)插入溶液中,可以測出兩電極間的電阻R。根據歐姆定律,溫度一定時,這個電阻值與電極間距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1cm,截面積為1cm2導體的電阻,其大小決定于物質的本性。
    據上式,導體的電導(G)可表示成下式:G =1/R=(1/ρ)×(A/L)=K×(1/J) ;其中,K=1/ρ稱為電導率,J =L/A稱為電極常數;電解質溶液電導率指相距1cm的兩平行電極間充以1cm3溶液時所具有的電導。由上式可見,當已知電極常數(J),并測出溶液電阻(R)或電導(G)時,即可求出電導率 [1]  。

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