電導率的測量原理及種類

　　測量原理

　　電導率的測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），放到被測溶液中，在極板的兩端加上一定的電勢（為了避免溶液電解，通常為正弦波電壓，頻率1～3 kHz）。然后通過電導儀測量極板間電導。

　　電導率的測量需要兩方面信息。一個是溶液的電導G，另一個是溶液的電導池常數Q。電導可以通過電流、電壓的測量得到。

　　根據關系式K=Q×G可以得到電導率的數值。這一測量原理在直接顯示測量儀表中得到廣泛應用。

　　而Q= L/A

　　A——測量電極的有效極板面積

　　L——兩極板的距離

　　這一值則被稱為電極常數。在電極間存在均勻電場的情況下，電極常數可以通過幾何尺寸算出。當兩個面積為1 cm2的方形極板，之間相隔1 cm組成電極時，此電極的常數Q=1 cm-1。如果用此對電極測得電導值G=1000 μS，則被測溶液的電導率K=1000 μS/ cm。

　　一般情況下，電極常形成部分非均勻電場。此時，電極常數必須用標準溶液進行確定。標準溶液一般都使用KCl溶液這是因為KCl的電導率的不同的溫度和濃度情況下非常穩定，準確。0.1 mol/l的KCl溶液在25℃時電導率為12.88 mS/cm。

　　所謂非均勻電場（也稱作雜散場，漏泄場）沒有常數，而是與離子的種類和濃度有關。因此，一個純雜散場電極是最復雜的電極，它通過一次校準不能滿足寬的測量范圍的需要。

　　種類

　　電導電極一般分為二電極式和多電極式兩種類型。

　　二電極式電導電極是目前國內使用最多的電導電極類型，實驗式二電極式電導電極的結構是將二片鉑片燒結在二平行玻璃片上，或圓形玻璃管的內壁上，調節鉑片的面積和距離，就可以制成不同常數值的電導電極。通常有K=1.K=5.K=10等類型。而在線電導率儀上使用的二電極式電導電極常制成圓柱形對稱的電極。當K=1時，常采用石墨，當K=0.1.0.01時，材料可以是不銹鋼或鈦合金。

　　多電極式電導電極，一般在支持體上有幾個環狀的電極，通過環狀電極的串聯和并聯的不同組合，可以制成不同常數的電導電極。環狀電極的材料可以是石墨、不銹鋼、鈦合金和鉑金。

　　電導電極還有四電極類型和電磁式類型。四電極電導電極的優點是可以避免電極極化帶來的測量誤差，在國外的實驗式和在線式電導率儀上較多使用。電磁式電導電極的特點是適宜于測量高電導率的溶液，一般用于工業電導率儀中，或利用其測量原理制成單組分的濃度計，如鹽酸濃度計、硝酸濃度計等。