水电导率的测定
1 目的
1.1了解电导率的含义.
1.2掌握电导率测定水质意义及其测定方法.
2 原理
电导率是以数字表示溶液传导电流的能力.纯水的电导率很小,当水中含有无机酸,碱,盐或有机带电胶体时,电导率就增加.电导率常用于间接推测水中带电荷物质的总浓度.水溶液的电导率取决于带电荷物质的性质和浓度,溶液的温度和粘度等.
电导率的标准单位是S/m(即西门子/米),一般实际使用单位为mS/m, 常用单位 S/cm(微西门子/厘米).
单位间的互换为
1mS/m=0.01mS/cm=10 S/cm
新蒸馏水电导率为0.05-0.2 mS/m,存放一段时间后,由于空气中的二氧化碳或氨的溶入,电导率可上升至0.2-0.4 mS/m;饮用水电导率在5-150 mS/m之间;海水电导率大约为3000 mS/m:清洁河水电导率为10 mS/m.电导率随温度变化而变化,温度每升高1℃,电导率增加约2%,通常规定25℃为测定电导率的标准温度.
由于电导率是电阻的倒数,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,这个电阴.值与电极的间距L(cm)成正比,与电极截面积A(cm2)成反比,即:
R=ρ×L/A
由于电极面积A与间距L都是固定不变的,故L/A是一个常数,称电导池常数(以Q表示).
比例常数ρ叫做电阻率.其倒数1/ρ称为电导率,以K表示.
S=1/R=1/(ρ×Q)
S表示电导率,反映导电能力的强弱.
所以,K=QS或K=Q/R
当已知电导池常数,并测出电阻后,即可求出电导率.
3 仪器
3.1 电导率仪:误差不超过1%.
3.2 温度计:能读至0.1℃.
3.3 恒温水浴锅:25±0.2℃.
4 试剂
4.1 纯水(电导率小于0.1 mS/m).
4.2 氯化钾标准溶液C(KCl):0.0100 mg/L
称取0.7456g于105℃干燥2h并冷却的氯化钾,溶于纯水中,于25℃下定容至1000ml,此溶液在于25℃时的电导率为141.3 mS/m.
必要时适当稀释,各种浓度氯化钾溶液的电导率(25℃)见表2-2
表2-2 不同浓度氯化钾的电导率(25℃)
浓度(mol/L)
电导率(mS/m)
电导率( S/cm)
0.0001
1.494
14.94
0.0005
7.39
73.90
0.001
14.7
147.0
0.005
71.78
717.8
5 步骤
阅读有关型号的电导率仪使用说明书.
6 实验结果计算
6.1 恒温25℃下测定水样的电导率,仪器的读数即为水样的电导率(25℃),以 S/cm单位表示.
6.2 在任意水温下测定,必须记录水样温度,样品测定结果按下式计算:
K25=Kt/[1+a(t-25)]
式中:K25——水样在25℃时电导率( S/cm);
Kt——水样在t℃时的电导率( S/cm);
a——各种离子电导率的平均温度系数,取值0.022/1℃;
t——测定时水样品温度(℃).
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