电导率仪是广泛应用于科学实验、环境监测和生产环节的一种常用科学分析仪器。电导率仪的使用和检定离不开其使用的溶液,而溶液的电导率与温度密切相关,当温度发生变化时,电导率会发生不同变化。
在计量检定过程中我们发现仪器温度补偿器的正确使用对测量结果有较大影响,而且部分仪器使用者,因对温度补偿器的原理理解不正确,使用不当,造成测得数据不准确,所以正确理解温度补偿器的原理是至关重要的。
电导率仪原理和作用
电导率的大小与电解质在水中的离解度及离子的迁移速度有密切的关系,而离解度及迁移速度又与溶液的温度有关。温度升高,溶液的电导率增加,反之,则电导率减小。溶液的电导率受温度的影响较大,实验数据见下表。通过对一台DDS-307型号电导率在溶液不同温度下进行温度补偿实验,得到结果如下:
由此表可以看出不进行温度补偿,同一溶液的电导率随着溶液温度的增加而不断增大,使得测量结果没有参考价值,所以电导率的测量结果一般均折算到参考温度下(参考温度:20℃或25℃,使用25℃时较多)。如果把电导率仪的温度补偿器关掉,则需先测出溶液的温度及该温度下的电导率,再将测得的结果换算到参考温度的电导率。公式如下:
通过式(4)可以看出当电导率仪不启动温度补偿器时,即温度校正系数为0.00%时,测得的电导率为溶液实际温度下的电导率,需要人工换算成参考温度下溶液的电导率值,否则测得值没有参考价值。电导率仪的温度补偿器的作用就是为了克服温度的影响,将溶液在实际温度下的电导率值转换为参考温度(一般为25℃)下的电导率值,使得溶液在不同温度下的电导率具有可比性,以满足各行各业比对或控制指标的需要。因此,市面上越来越多的电导率仪具有温度补偿功能,在检定过程中,检定规程规定增加这一检定项目看来也是很有必要的。
电导率仪注意事项
通过公式(4)我们发现,在将电导率修正为参考温度下电导率时,温度校正系数β是一个关键参数,且不同的溶液温度校正系数也不同,所以在使用温度校正系数不可调节的电导率仪时,温度校正系数会引入测量误差,所以在进行准确度要求较高的测量时,如果温度校正系数不能调整为溶液实际的温度校正系数,则应该关闭电导率仪的温度补偿功能,通过准确测量溶液温度后根据公式(4)计算出参考温度下的电导率值,或将被测溶液的温度严格控制在参考温度条件下测量,进而减小测量误差。
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