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電導(dǎo)率的測(cè)量通常是溶液的電導(dǎo)率測(cè)量。固體導(dǎo)體的電阻率可以通過(guò)歐姆定律和電阻定律測(cè)量。電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率的測(cè)量一般采用交流信號(hào)作用于電導(dǎo)池的兩電極板，由測(cè)量到的電導(dǎo)池常數(shù)K和兩電極板之間的電導(dǎo)G而求得電導(dǎo)率σ。
電導(dǎo)率測(cè)量中最早采用的是交流電橋法，它直接測(cè)量到的是電導(dǎo)值。常用的儀器設(shè)置有常數(shù)調(diào)節(jié)器、溫度系數(shù)調(diào)節(jié)器和自動(dòng)溫度補(bǔ)償器，在一次儀表部分由電導(dǎo)池和溫度傳感器組成，可以直接測(cè)量電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率。
測(cè)量原理
電導(dǎo)率的測(cè)量原理是將相互平行且距離是固定值L的兩塊極板（或圓柱電極），放到被測(cè)溶液中，在極板的兩端加上一定的電勢(shì)（為了避免溶液電解，通常為正弦波電壓，頻率1～3 kHz）。然后通過(guò)電導(dǎo)儀測(cè)量極板間電導(dǎo)。
電導(dǎo)率的測(cè)量需要兩方面信息。一個(gè)是溶液的電導(dǎo)G，另一個(gè)是溶液的電導(dǎo)池常數(shù)Q。電導(dǎo)可以通過(guò)電流、電壓的測(cè)量得到。
根據(jù)關(guān)系式K=Q×G可以得到電導(dǎo)率的數(shù)值。這一測(cè)量原理在直接顯示測(cè)量?jī)x表中得到廣泛應(yīng)用。
而Q= L/A
A——測(cè)量電極的有效極板面積
L——兩極板的距離
這一值則被稱(chēng)為電極常數(shù)。在電極間存在均勻電場(chǎng)的情況下，電極常數(shù)可以通過(guò)幾何尺寸算出。當(dāng)兩個(gè)面積為1 cm2的方形極板，之間相隔1 cm組成電極時(shí)，此電極的常數(shù)Q=1 cm-1。如果用此對(duì)電極測(cè)得電導(dǎo)值G=1000 μS，則被測(cè)溶液的電導(dǎo)率K=1000 μS/ cm。
一般情況下，電極常形成部分非均勻電場(chǎng)。此時(shí)，電極常數(shù)必須用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行確定。標(biāo)準(zhǔn)溶液一般都使用KCl溶液這是因?yàn)镵Cl的電導(dǎo)率的不同的溫度和濃度情況下非常穩(wěn)定，準(zhǔn)確。0.1 mol/L的KCl溶液在25℃時(shí)電導(dǎo)率為12.88 mS/cm。
所謂非均勻電場(chǎng)（也稱(chēng)作雜散場(chǎng)，漏泄場(chǎng)）沒(méi)有常數(shù)，而是與離子的種類(lèi)和濃度有關(guān)。因此，一個(gè)純雜散場(chǎng)電極是最復(fù)雜的電極，它通過(guò)一次校準(zhǔn)不能滿(mǎn)足寬的測(cè)量范圍的需要。
種類(lèi)
電導(dǎo)電極一般分為二電極式和多電極式兩種類(lèi)型。
二電極式電導(dǎo)電極是國(guó)內(nèi)使用最多的電導(dǎo)電極類(lèi)型，實(shí)驗(yàn)式二電極式電導(dǎo)電極的結(jié)構(gòu)是將二片鉑片燒結(jié)在二平行玻璃片上，或圓形玻璃管的內(nèi)壁上，調(diào)節(jié)鉑片的面積和距離，就可以制成不同常數(shù)值的電導(dǎo)電極。通常有K=1.K=5.K=10等類(lèi)型。而在線電導(dǎo)率儀上使用的二電極式電導(dǎo)電極常制成圓柱形對(duì)稱(chēng)的電極。當(dāng)K=1時(shí)，常采用石墨，當(dāng)K=0.1.0.01時(shí)，材料可以是不銹鋼或鈦合金。
多電極式電導(dǎo)電極，一般在支持體上有幾個(gè)環(huán)狀的電極，通過(guò)環(huán)狀電極的串聯(lián)和并聯(lián)的不同組合，可以制成不同常數(shù)的電導(dǎo)電極。環(huán)狀電極的材料可以是石墨、不銹鋼、鈦合金和鉑金。
電導(dǎo)電極還有四電極類(lèi)型和電磁式類(lèi)型。四電極電導(dǎo)電極的優(yōu)點(diǎn)是可以避免電極極化帶來(lái)的測(cè)量誤差，在國(guó)外的實(shí)驗(yàn)式和在線式電導(dǎo)率儀上較多使用。電磁式電導(dǎo)電極的特點(diǎn)是適宜于測(cè)量高電導(dǎo)率的溶液，一般用于工業(yè)電導(dǎo)率儀中，或利用其測(cè)量原理制成單組分的濃度計(jì)，如鹽酸濃度計(jì)、硝酸濃度計(jì)等。
電導(dǎo)電極常數(shù)
根據(jù)公式K=S/G，電極常數(shù)K可以通過(guò)測(cè)量電導(dǎo)電極在一定濃度的KCl溶液中的電導(dǎo)G來(lái)求得，此時(shí)KCl溶液的電導(dǎo)率S是已知的。
由于測(cè)量溶液的濃度和溫度不同，以及測(cè)量?jī)x器的精度和頻率也不同，電導(dǎo)電極常數(shù)K有時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的誤差，使用一段時(shí)間后，電極常數(shù)也可能會(huì)有變化，因此，新購(gòu)的電導(dǎo)電極，以及使用一段時(shí)間后的電導(dǎo)電極，電極常數(shù)應(yīng)重新測(cè)量標(biāo)定，電導(dǎo)電極常數(shù)測(cè)量時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1． 測(cè)量時(shí)應(yīng)采用配套使用的電導(dǎo)率儀，不要采用其它型號(hào)的電導(dǎo)率儀。
2． 測(cè)量電極常數(shù)的KCL溶液的溫度，以接近實(shí)際被測(cè)溶液的溫度為好。
3． 測(cè)量電極常數(shù)的KCL溶液的濃度，以接近實(shí)際被測(cè)溶液的濃度為好。
溫度補(bǔ)償
電導(dǎo)率測(cè)量是與溫度相關(guān)的。溫度對(duì)電導(dǎo)率的影響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 = 某一溫度（°C）下的電導(dǎo)率
Gtcal = 標(biāo)準(zhǔn)溫度（°C）下的電導(dǎo)率
Tcal = 溫度修正值
α = 標(biāo)準(zhǔn)溫度（°C）下溶液的溫度系數(shù)。
下表列出了常用溶液的α值。要得到其他溶液的α值，只要測(cè)量某個(gè)溫度范圍內(nèi)的電導(dǎo)率，并以溫度為縱軸繪出
溶液 （25°C） | 濃度 | Alpha (α) |
鹽酸 | 10 wt% | 1.56 |
KCL溶液 | 10 wt% | 1.88 |
硫酸 | 50 wt% | 1.93 |
氯化鈉溶液 | 10 wt% | 2.14 |
氫氟酸 | 1.5 wt% | 7.20 |
硝酸 | 31 wt% | 31.0 |
相應(yīng)的電導(dǎo)率的變化曲線，與標(biāo)準(zhǔn)溫度相對(duì)應(yīng)的曲線點(diǎn)為該溶液的α值。
Fesks費(fèi)思克所銷(xiāo)售的所有電導(dǎo)儀都可以參照標(biāo)準(zhǔn)溫度（通常為25°C）進(jìn)行調(diào)節(jié)的或自動(dòng)溫度補(bǔ)償。大多數(shù)固定溫度補(bǔ)償?shù)碾妼?dǎo)儀的α調(diào)節(jié)為2%/°C（近似25°C時(shí)氯化鈉溶液的α）。可調(diào)節(jié)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼?dǎo)儀可以把α調(diào)節(jié)到更加接近所測(cè)溶液的α。
本文摘自BEIDU百科
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