Burkert电导率电极测量方法及注意事项
德国Burkert电导率电极应用于医药、食品、饮料等行业对高纯水、蒸馏水等弱电解质电导或电阻率的测量。
Burkert电导率测量方法
Burkert电导率电导率的测量通常是溶液的电导率测量。固体导体的电阻率可以通过欧姆定律和电阻定律测量。电解质溶液电导率的测量一般采用交流信号作用于电导池的两电极板,由测量到的电导池常数K和两电极板之间的电导G而求得电导率σ。
Burkert电导率电导率测量中早采用的是交流电桥法,它直接测量到的是电导值。常用的仪器设置有常数调节器、温度系数调节器和自动温度补偿器,在一次仪表部分由电导池和温度传感器组成,可以直接测量电解质溶液电导率。
Burkert电导率测量原理
电导率的测量原理是将相互平行且距离是固定值L的两块极板(或圆柱电极),放到被测溶液中,在极板的两端加上一定的电势(为了避免溶液电解,通常为正弦波电压,频率1~3kHz)。然后通过电导仪测量极板间电导。
Burkert电导率电导率的测量需要两方面信息。一个是溶液的电导G,另一个是溶液的电导池常数Q。电导可以通过电流、电压的测量得到。
根据关系式K=Q×G可以得到电导率的数值。这一测量原理在直接显示测量仪表中得到广泛应用。
而Q= L/A
A——测量电极的有效极板面积
L——两极板的距离
这一值则被称为电极常数。在电极间存在均匀电场的情况下,电极常数可以通过几何尺寸算出。当两个面积为1cm2的方形极板,之间相隔1cm组成电极时,此电极的常数Q=1cm-1。如果用此对电极测得电导值G=1000μs,则被测溶液的电导率K=1000μs/ cm。
Burkert电导率电极测量注意事项
测量时,Burkert电导率电导率仪常数旋钮应旋至1.0cm-1处.
由于测量Burkert电导率溶液的浓度和温度不同,以及测量仪器的精度和频率也不相同,burkert电导电极的常数J有时会出现较大的误差,使用一段时间后,burkert电极常数也可能会有变化.因此,新购的电导电极,以及使用一段时间后的电导电极,电极常数应重新测量.Burkert电导电极常数测量时应注意以下几点:
(1)测量时应采用配套使用的电导率仪,不要采用其他型号的电导率仪.
(2)测量Burkert电导率电极常数的KCl溶液的温度,以接近实际被测溶液的温度为好.
(3)测量Burkert电导率电极常数的KCl溶液的浓度,以接近实际被测溶液的浓度为好.
Burkert电导电极使用的敏感材料通常为铂,镀铂黑就是在铂表面镀上一层黑色蓬松的金属铂,目的是为了减少极化效应.多孔的铂黑增加了电极的表面积,使电流密度减小,使极化效应变小,电容干扰也降低了.不镀铂黑或镀得不好的铂黑电极,会产生很大的测量误差.铂黑电极存放期间要泡在蒸馏水中不宣干放.如果发现铂黑电极污染或失效,可浸入10%硝酸或盐酸溶液中二分钟,然后用蒸馏水冲洗干净再测量,铂黑电极也可以重新电镀,但镀铂黑需要一定的要求和经验,镀黑层镀得好与坏对电极性能有很大影响.
在国内一些电导电极或电导率仪的说明书中,对铂黑电极有一种误解,认为铂黑电极适合于高电导率的溶液中使用,其实不然,铂黑电极测试几个μS/cm甚至0.1μS/cm的溶液都可以,而在高电导率的溶液中的测试,铂黑电极就更稳定和准确了.因此常数大于1的电导电极,都应该使用铂黑电极.而不镀铂黑的光亮电导电极,因为它只能在较小电导率的溶液中使用,以常数小于1的电导电极可以使用光亮电极.光亮电极的另一个优点是铂片表面可以擦拭,而铂黑电极表面则不能擦拭,只能在水中晃动清洗.
一般情况下,Burkert电导率电极常形成部分非均匀电场。此时,电极常数必须用标准溶液进行确定。标准溶液一般都使用KCl溶液这是因为KCl的电导率的不同的温度和浓度情况下非常稳定,准确。0.1mol/l的KCl溶液在25℃时电导率为12.88ms/cm。
谓非均匀电场(也称作杂散场,漏泄场)没有常数,而是与离子的种类和浓度有关。因此,一个纯杂散场电极是复杂的电极,它通过一次校准不能满足宽的测量范围的需要。
种类
电导电极一般分为二电极式和多电极式两种类型。
二电极式电导电极是目前国内使用多的电导电极类型,实验式二电极式电导电极的结构是将二片铂片烧结在二平行玻璃片上,或圆形玻璃管的内壁上,调节铂片的面积和距离,就可以制成不同常数值的电导电极。通常有K=1.K=5.K=10等类型。而在线电导率仪上使用的二电极式电导电极常制成圆柱形对称的电极。当K=1时,常采用石墨,当K=0.1.0.01时,材料可以是不锈钢或钛合金。
多电极式电导电极,一般在支持体上有几个环状的电极,通过环状电极的串联和并联的不同组合,可以制成不同常数的电导电极。环状电极的材料可以是石墨、不锈钢、钛合金和铂金。
电导电极还有四电极类型和电磁式类型。四电极电导电极的优点是可以避免电极极化带来的测量误差,在国外的实验式和在线式电导率仪上较多使用。电磁式电导电极的特点是适宜于测量高电导率的溶液,一般用于工业burkert电导率仪中,或利用其测量原理制成单组分的浓度计,如盐酸浓度计、硝酸浓度计等。
Burkert电导率电极测量注意事项及burkert电极材质
