一、电导率和电阻率的关系
由于水中含有各种溶解盐类,并以离子的形式存在。当水中插入一对电极时,通电之后,在电场的作用下,带电的离子就产生一定方向的移动。水中阴离子移向阳极,使水溶液起导电作用,水的导电能力的强弱程度,就称为电导(或电导度),用G表示。电导反映了水中含盐量的多少,是水的纯净程度的一个重要指标,水越纯,含盐量越少,电阻越大,电导越小,超纯水几乎不能导电。
电导是电阻的倒数,即G=L/R
式中R-电阻,单位为欧姆(Ω),G-电导,单位西门子(S)1S=10^3Ms=10^6μS
因R=ρ*L/F,代入上式,则得到:
G=I/ρ*I/J=K*I/J
对于一对固定电极来讲,二极间的距离不变,电极面积也不变,因此L与F为一个常数。令:J=L/F,J就称为电极常数,可得到
G=I/ρ*I/J=K*I/J
式中:K=1/ρ就称为电导率,单位为S/cm。1S/cm=10^3mS/cm=10^6μS/cm电导率K的意义就是截面积为1cm^2,长度为1cm的导体的电导。当电导常数J=1时,电导率就等于电导,电导率是不同电解质溶液导电能力的表现。
电导率K,电导G,电阻率ρ三者之间的关系如下:
K=J*G=1/ρ
式中J为电极常数,例如:电导率为0.1μS/cm的高纯水,其电阻率应为:
ρ=1/K=1/0.1*10^6=10MΩ.cm
二、电导率仪的结构原理
电导率的测量原理其实就是按欧姆定律测定平行电极间溶液部分的电阻。但是,当电流通过电极时,会发生氧化或还原反应,从而改变电极附近溶液的组成,产生“极化”现象,从而引起电导测量的严重误差。为此,采用高频率交流电测定法,可以减轻或消除上述极化现象,因为在电极表面的氧化和还原迅速交替进行,其结果可以认为没有氧化或还原发生。
电导率仪由电导电极和电计(电子元件)组成。电计采用了适当频率的交流信号的方法,将信号放大处理后换算成电导率。电计中还可能装有与传感器相匹配的温度测量系统,能补偿到标准温度电导率的温度补偿系统、温度系数调节系统以及电导池常数调节系统,以及自动换挡功能等。电导电极有时还装有热敏元件。