① 电导率的测量方法
电导率的测量主要涉及溶液的电导率测量,而固体导体的电阻率则通过欧姆定律和电阻定律来确定。对于电解质溶液的电导率测量,通常采用交流信号作用于电导池的两电极板,通过测量到的电导池常数K和电极板之间的电导G来计算电导率σ。
最初,电导率测量采用的是交流电桥法,该方法直接测量电导值。现代仪器设备通常配备有常数调节器、温度系数调节器和自动温度补偿器,由电导池和温度传感器组成的的一次仪表部分可以直接测量电解质溶液的电导率。
电导率的测量原理是在被测溶液中放置两块平行且距离固定的极板(或圆柱形电极),并在极板两端施加一定电势(通常为正弦波形,频率在1至3kHz,以避免溶液电解)。通过测量极板间的电导来获取电导率,需要测量溶液的电导G和电导池常数Q。电导可以通过电流和电压的测量来确定,而电导池常数Q可以通过几何尺寸计算得出,或者通过标准溶液进行标定。
电导电极主要分为二电极式和多电极式两种。二电极式电导电极是最常用的类型,其结构可以是烧结在平行玻璃片上的铂片,或圆形玻璃管内壁上的铂片,通过调整铂片面积和距离来制成不同常数值的电导电极。多电极式电导电极则是在支持体上多个环状电极,通过不同组合可以制成不同常数的电导电极。
电导率与温度相关,可通过公式Gt = Gtcal{1 + α(T-Tcal)}计算,其中Gt是某一温度下的电导率,Gtcal是标准温度下的电导率,Tcal是温度修正值,α是温度系数。不同溶液的α值可以通过测量温度范围内的电导率并绘制相应曲线来确定。
在实际应用中,为确保测量准确,应使用与电导率仪配套的电导电极,并在接近实际被测溶液的温度和浓度下进行常数测量。同时,电导仪应进行温度补偿,以 account for temperature effects on conctivity.