電導率的測量原理介紹

電導率的測量原理其實就是按歐姆定律測定平行電極間溶液部分的電阻.但是,當電流通過電極時,會發(fā)生氧化或還原反應,從而改變電極附近溶液的組成,產(chǎn)生“極化”現(xiàn)象,從而引起電導測量的嚴重誤差.為此,采用高頻交流電測定法,可以減輕或消除上述極化現(xiàn)象,因為在電極表面的氧化和還原迅速交替進行,其結(jié)果可以認為沒有氧化或還原發(fā)生.

電導率儀由電導電極和電子單元組成.電子單元采用適當頻率的交流信號的方法,將信號放大處理后換算成電導率.儀器中還配有與傳器相匹配的溫度測量系統(tǒng),能補償?shù)綐藴蕼囟入妼实臏囟妊a償系統(tǒng)、溫度系數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及電導池常數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng),以及自動換檔功能等.

一、電極
    引起離子在被測溶液中運動的電場是由與溶液直接接觸的二個電極產(chǎn)生的。此對測量電極必須由抗化學腐蝕的材料制成。實際中經(jīng)常用到的材料有鈦等。由二個電極組成的測量電極被稱為爾勞施（Kohlrausch）電極。
    電導率的測量需要弄清兩方面。一個是溶液的電導，另一個是溶液中1/A的幾何關系，電導可以通過電流、電壓的測量得到。這一測量原理在當今直接顯示測量儀表中得到應用。 而 K= L―A
A――測量電極的有效極板
L――兩極板的距離

    這一值則被稱為電極常數(shù)。在電極間存在均勻電場的情況下,電極常數(shù)可以通過幾何尺寸算出。當兩個面積為1cm2的方形極板，之間相隔1 cm組成電極時，此電極的常數(shù)K=1cm-1。如果用此對電極測得電導值G=1000μS，則被測溶液的電導率K=1000μS/ cm。
    一般情況下，電極常形成部分非均勻電場。此時，電極常數(shù)必須用標準溶液進行確定。標準溶液一般都使用KCl溶液這是因為KCl的電導率的不同的和濃度情況下非常穩(wěn)定，準確。0.1 mol/l的KCl溶液在25℃時電導率為12.88mS/CM。
    所謂非均勻電場（也稱作雜散場，漏泄場）沒有常數(shù)，而是與離子的種類和濃度有關。因此，一個純雜散場電極是zui糟糕的電極，它通過一次校準不能滿足寬的測量范圍的需要。
二、電導率測量系統(tǒng)的組成
    一個完整的電導率測量系統(tǒng)包含一支電感式或電導式測量電極，電纜和測量儀表。電導電極與pH電極不同，由于它是機械性能穩(wěn)定的材料制成的，所以不需要特殊結(jié)構(gòu)件進行保護。選擇電導電極時需要注意如下事項：
１、電極的測量范圍
２、測量的形式，電導式還是電感式。在使用電導式電極時，要選擇合適的電極常數(shù)“K”
３、溫度
４、與機械結(jié)構(gòu)有關的壓力
５、耐化學腐蝕性
６、安裝結(jié)構(gòu)（螺紋、法蘭、三夾頭連接等）
    所有測量電纜都必須屏蔽。特別對于電導式電極（此種電極與被測溶液有直接接觸），在電導值高于100 mS時，要考慮電纜長度和電纜橫截面面積的影響，這是因為電纜的處在測量回路中）。
    測量儀表則要將測出的電阻值換算成西門子單位并且還要排除前面講到的各種干擾因素，如溫度，α值等影響，從而給出正確的電導率值。