電導(dǎo)率測定方法介紹-電極法
一、電導(dǎo)率
電導(dǎo)率是用數(shù)字來表示降水樣品傳導(dǎo)電流的能力這種能力主要與降水總離子濃度、離子的電荷和水含半徑、濃度及測量時的溫度有關(guān)。降水中含有的無機酸、堿、鹽具有良好的導(dǎo)電作用。而有機化合物在降水中離解度低,且濃度也低,對降水電導(dǎo)率影響較小。
二、電極法
1、原理
測定降水電導(dǎo)率的方法是測定降水的電阻率,電阻率的倒數(shù)即為電導(dǎo)率。距離1cm,載面積為1cm2的電極間所測得的電阻稱為電阻率(Ω/cm)。距離1cm,截面積為1cm2的電極間所測得的電導(dǎo)稱為電導(dǎo)率。用K表示。電導(dǎo)率的國際單位是S/m(西門子/米),也常用mS/m(毫西門子/米)或μS/cm(微西門子/厘米)表示。
? ? ? ? ? ? (1)
式中:C——電極常數(shù);
? ? ? ? ? R——電阻。
測量電導(dǎo)率的電極是由兩塊平行的鉑黑片或鉑片組成。根據(jù)本地區(qū)降水電導(dǎo)率的高低,可分別選用鉑黑或鉑電極。對于給定電極,C為常數(shù),由(1)式可知,只要測出樣品的R值,即可算出K。
電極常數(shù)C的測定,可選用一種電導(dǎo)率已知的標準溶液,利用該電極測其電阻,用下式計算出C值,常用的標準溶液為氯化鉀溶液。
? ? ? ? ? ? ? ?(2)
對于0.01000mol/L標準氯化鉀溶液,25℃時KKCl為1413μS/cm,則(2)式變?yōu)?
? ? ? ? ? ? ? ? ? (3)
電導(dǎo)率多在25℃時進行測定。如果溫度不是5℃,必須進行溫度校正,校正的方法包括圖解法和經(jīng)驗公式計算法。經(jīng)驗的溫度校正計算公式為:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? (4)
式中:Kt——溫度為t時的電導(dǎo)率;
? ? ? ? ? Ks——25℃時的電導(dǎo)率;
? ? ? ? ??a——各種離子電導(dǎo)率的平均溫度系數(shù)0.022;
? ? ? ? ??t——測定電導(dǎo)時溶液的溫度。
2、儀器
①容量瓶:1000ml。
②燒杯:50ml。
③電導(dǎo)儀。
④恒溫水浴器。
3、試劑
標準氯化鉀溶液C(KCl)=0.01000mol/L:稱取0.7455g氯化鉀,溶解于重蒸蒸餾水中(重蒸蒸餾水必須煮沸以除去水中溶解的CO2,放冷后使用),移入1000ml容量瓶,用水稀釋至標線。
4、步驟
1)溫度調(diào)節(jié)
調(diào)節(jié)恒溫水浴的溫度為25℃,將盛有標準氯化鉀溶液30ml的4支試管放入水浴中,恒溫0.5h,使溶液溫度達到25℃。
2)電極常數(shù)的測定
用3支試管中的標準溶液依次沖洗電極和50ml燒杯,將第4支試管中的標準氯化鉀溶液倒入燒杯中,插入電極,測量電阻RKCl值按
(3)式計算電極常數(shù)C。
3)樣品測定
使待測樣品保持在25℃或接近于室溫,用樣品沖洗50ml燒杯和電極,然后裝入30ml樣品,測量杯中樣品溫度和電阻Rt值(R為溫度t℃時的電阻)。
利用(1)式計算出樣品的電導(dǎo)率Kt,再用
(4)式求出Ks。
5、說明
①測量完電導(dǎo)率的降水可用于pH值的測定。但不能用測量過pH值的降水樣品來測量電導(dǎo)率,因為pH計的參比電極(甘汞電極)中的飽和KCl溶液會滲漏到降水中而改變它的電導(dǎo)率。同樣道理,測過pH值的樣品也不能用于降水離子成分的分析。
②新鮮蒸餾水的電導(dǎo)率為0.5~2μS/cm,存放數(shù)月后會增加到2~4μS/cm。原因是吸收了空氣中CO2造成的,若實驗室有酸、堿性氣體污染則影響更大。因此降水樣品應(yīng)密封保存,盡快在采樣后24h內(nèi)測定完畢。