電導(dǎo)測(cè)量
電極
引起離子在被測(cè)溶液中運(yùn)動(dòng)的電場(chǎng)是由與溶液直接接觸的二個(gè)電極產(chǎn)生的。此對(duì)測(cè)量電極必須由抗化學(xué)腐蝕的材料制成。實(shí)際中經(jīng)常用到的材料有鈦等。由二個(gè)電極組成的測(cè)量電極被稱(chēng)為爾勞施（Kohlrausch）電極。
電導(dǎo)率的測(cè)量需要弄清兩方面。一個(gè)是溶液的電導(dǎo)，另一個(gè)是溶液中1/A的幾何關(guān)系，電導(dǎo)可以通過(guò)電流、電壓的測(cè)量得到。這一測(cè)量原理在當(dāng)今直接顯示測(cè)量?jī)x表中得到應(yīng)用。
| 而 | | A——測(cè)量電極的有效極板 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 |
過(guò)幾何尺寸算出。當(dāng)兩個(gè)面積為1cm2的方形極板，之間相隔1cm組成電極時(shí)，此電極的常數(shù) 勻電勻電場(chǎng)的情況下,電極常數(shù)可以K=1cm-1。如果用此對(duì)電極測(cè)得電導(dǎo)值G=1000μS，則被測(cè)溶液的電導(dǎo)率K=1000μS/ 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12.88mS/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zui糟糕的電極，它通過(guò)一次校準(zhǔn)不能滿(mǎn)足寬的測(cè)量范圍的需要。
極化電阻Rp是如何形成的？
離子是電荷載體，它將電荷輸送到電極表面。當(dāng)電極表面過(guò)小或離子濃度太高時(shí)，此電荷交換過(guò)程便不能盡快地進(jìn)行，在電極的表面便會(huì)形成離子云遮住電極。對(duì)直流電來(lái)說(shuō)，初始電流會(huì)逐漸趨于零。由于在電導(dǎo)率測(cè)量中用的是交流，便只會(huì)產(chǎn)生一個(gè)有限的附加電阻，當(dāng)然這一電阻是不希望有的。
此極化效應(yīng)可以通過(guò)以下方法減小：
１、為相應(yīng)的電導(dǎo)測(cè)量范圍選擇合適的頻率。
２、選擇合適的電極常數(shù)（例如：K=1或K=10）。電導(dǎo)值越高則需越大的電極表面或電極間距離。因?yàn)檫@樣，電極上的電流密度就會(huì)保持在低的水平（典型值＜1mA/cm2﹚。
３、選擇合適的電極材料和電極表面處理。
通過(guò)采取上述辦法，科爾勞施電極可用200mS/cm的場(chǎng)合。
完整電導(dǎo)率測(cè)量系統(tǒng)的組成
一個(gè)完整的電導(dǎo)率測(cè)量系統(tǒng)包含一支電感式或電導(dǎo)式測(cè)量電極，電纜和測(cè)量?jī)x表。電導(dǎo)電極與pH電極不同，由于它是機(jī)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(jìn)行保護(hù)。選擇電導(dǎo)電極時(shí)需要注意如下事項(xiàng)：
１、電極的測(cè)量范圍
２、 測(cè)量的形式，電導(dǎo)式還是電感式。在使用電導(dǎo)式電極時(shí)，要選擇合適的電極常數(shù)“K”
３、溫度
４、與機(jī)械結(jié)構(gòu)有關(guān)的壓力
５、耐化學(xué)腐蝕性
所有測(cè)量電纜都必須屏蔽。特別對(duì)于電導(dǎo)式電極（此種電極與被測(cè)溶液有直接接觸），在電導(dǎo)值高于100 mS時(shí)，要考慮電纜長(zhǎng)度和電纜橫截面面積的影響，這是因?yàn)殡娎|的電阻也處在測(cè)量回路中）。
例如：測(cè)量值是100mS，
電極常數(shù)K=1時(shí),
電阻值是10ohm
| 電阻（ohm）= | l |
| 電導(dǎo)（S） |
對(duì)于長(zhǎng)100m的電纜
電纜橫截面為0.75mm2時(shí)，
電纜（雙線(xiàn)）電阻為4.76 ohm
| 電阻（ohm） | 電纜長(zhǎng)度（m） |
| K（銅=56）·F（mm2） |
測(cè)量的電極電阻10ohm要加上電纜電阻4.76 ohm。測(cè)量?jī)x表zui終顯示值變成67.75 mS。在此種情況下，應(yīng)采用短一些的或橫截面大一些的測(cè)量電纜。對(duì)于電感式電極，電纜的電阻不影響測(cè)量值。
測(cè)量?jī)x表則要將測(cè)出的電阻值換算成西門(mén)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(dǎo)率值。
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