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电导率测定仪的工作原理及其优缺点

更新时间:2015-08-21   点击次数:1594次

 

电导率测定仪的工作原理

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。

水质硬度单位换算

硬度单位 ppm 德国硬度 法国硬度 英国硬度

1ppm = 1.000ppm 0.0560 0.1 0.0702

1德国硬度= 17.847ppm 1 1.7847 1.2521

1法国硬度= 10.000ppm 0.5603 1 0.7015

1英国硬度= 14.286ppm 0.7987 1.4285 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[1]


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。

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*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。


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。

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 。

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。


电导率测定仪
的性能特点
 

●全中文显示,界面友好:所有的数据、状态和操作提示都是中文显示,*没有厂家自己定义的符号或代码。

●简单的菜单结构,文本式的人表对话:使用起来更清晰、方便,按照屏幕上的提示就可操作。

●多参数同时显示:同时显示电导率、输出电流、温度、时间和状态。

●(超)纯水的自动补偿:对于超纯水,实现了显示25℃时的电导率自动温度补偿。

●记事本功能:忠实记录仪表的操作使用情况和报警的发生时间,便于管理。

●历史曲线和数字记录仪功能:二次表每隔5分钟自动存储一次测量数据,可连续存储一个月的电导率。

●数字时钟功能:显示当前的时间,为数字记录仪功能提供时间基准。

●背光功能:可在光线昏暗或*没光亮的环境下使用,根据温度变化,自动调节对比度到zui清晰。

●防程序飞死:看门狗程序确保仪表不会死机,这是在线式仪表的基本要求。

●输出电流设置与检查功能:手动电流源功能,可检查和任意设定输出电流值,方便检测记录仪和下位机。

●软件设定电流输出方式:软件选择是0~10mA或4~20mA输出。


电导率测定仪的优缺点

 

笔形电导率仪,一般制成单一量程,测量范围狭,为简便仪器。笔形还有制成TDS计,用于测量饮用水质量,盐度计测量汤(溶液)盐度等。[1] 

便携式和实验室电导率仪测量范围较广,为常用仪器,不同点是便携式采用直流供电,可携带到现场。实验室电导率仪测量范围广、功能多、测量精度高。

工业用电导率仪的特点是要求稳定性好、工作可靠,有一定的测量精度、环境适应能力强、抗干扰能力强,具有模拟量输出、数字通讯、上下限报警和控制功能等。