瑞士堡盟Baumer电导率仪的工作原理

测量待测溶液电导的方法称为电导分析法。电导是电阻的倒数，因此电导值的测量，实际上是通过电阻值的测量再换算的，也就是说电导的测量方法应该与电阻的测量方法相同。但在溶液电导的测定过程中，当电流通过电极时，由于离子在电极上会发生放电，产生极化引起误差，故测量电导时要使用频率足够高的交流电，以防止电解产物的产生。另外，所用的电极镀铂黑是为了减少超电位，提高测量结果的准确性。我们更感兴趣的量是电导率。

工作原理
电导率是以数字表示溶液传导电流的能力。水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定的关系，当它们的浓度较低时，电导率随着浓度的增大而增加，因此，该指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。
1.电导率与水的硬度
水溶液的电导率直接和溶解固体量浓度成正比，而且固体量浓度越高，电导率越大。电导率和溶解固体量浓度的关系近似表示为：1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm(每百万单位CaCO3)。利用电导率仪或总固体溶解量计可以间接得到水的总硬度值，如前述，为了近似换算方便，1μs/cm电导率 = 0.5ppm硬度
但是需要注意：
(1)以电导率间接测算水的硬度，其理论误差约20-30ppm
(2)溶液的电导率大小决定分子的运动，温度影响分子的运动，为了比较测量结果，测试温度一般定为20℃或25℃
(3)采用试剂检测可以获取比较准确的水的硬度值。
2.软水与硬水
水分为软水、硬水，凡不含或含有少量钙、镁离子的水称为软水，反之称为硬水。水的硬度成份，如果是由碳酸氢钠或碳酸氢镁引起的，系暂时性硬水(煮沸暂时性硬水，分解的碳酸氢钠，生成的不溶性碳酸盐而沉淀，水由硬水变成软水);如果是由含有钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的，系yong久性硬水。依照水的总硬度值大致划分，总硬度0-30ppm称为软水，总硬度60ppm以上称为硬水，高品质的饮用水不超过25ppm，高品质的软水总硬度在10ppm以下。在天然水中，远离城市未受污染的雨水、雪水属于软水;泉水、溪水、江河水、水库水，多属于暂时性硬水，部分地下水属于高硬度水。
3.关于水质硬度换算常见单位的换算有 :
1mmol/L(1/2Ca2+ 、 1/2Mg2+)=50 ppm( 以 CaC03计 )
1mmol/L(1/2Ca2+、 1/2Mg2+)=2.92grain/gallon(格令 / 加仑 )
lgrain/gallon( 格令 / 加仑 ) =17.lppm( 以 CaC03计)
1m3=264gallon (US)( 美加仑 )=22O ganon(UK)(英加伦 )
lkg=2.2pounds ( 英镑 )
1ppm=1mg/L

TDS(总溶解性固体)用来衡量水中所有离子的总含量，通常以ppm表示。
在纯水谁制造业，电导率也可用来间接表示成TDS。
溶液的电导率等于溶液中各种离子电导率之和。
经验公式是：将以微西门子为单位的电导率折半约等于TDS(ppm)
有时TDS 也用其它盐类表示,如CaCO3(系数则为0.66)
TDS与电导率的换算系数可以在0.4-1.0之间调节，以对应不同种类的电解质溶液。
4.电导率
电导率是物质传送电流的能力，与电阻值相对，单位Siemens/cm 。
5.水的硬度
水的硬度是指水中钙、镁离子的浓度，硬度单位是ppm，1ppm代表水中碳酸钙含量1毫克/升(mg/L)。
电导（G）是电阻（R）的倒数。因此当两个电极（通常为铂电极或铂黑电极）插入溶液中，可以测出两电极间的电阻R。根据欧姆定律，温度一定时，这个电阻值与电极间距L（cm）正比，与电极的截面积A（cm2）反比，即R =ρ×（L/A）；其中ρ为电阻率,是长1cm，截面积为1cm2导体的电阻，其大小决定于物质的本性。
据上式，导体的电导（G）可表示成下式：G =1/R=（1/ρ）×（A/L）=K×（1/J） ；其中，K=1/ρ称为电导率，J =L/A称为电极常数；电解质溶液电导率指相距1cm的两平行电极间充以1cm3溶液时所具有的电导。由上式可见，当已知电极常数（J），并测出溶液电阻（R）或电导（G）时，即可求出电导率 [1]  。

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