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土壤水分溫度電導(dǎo)率測(cè)定儀多少錢(qián) 電導(dǎo)率測(cè)定儀技術(shù)指標(biāo)土壤水分溫度電導(dǎo)率測(cè)定儀多少錢(qián)?
化肥企業(yè)可以幫助農(nóng)民實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增效,不僅可以贏得用戶(hù)的信賴(lài)和好評(píng),而且可以達(dá)到減肥增效的目的,促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。企業(yè)以此為突破,并使用土壤儀器直接為農(nóng)民建立肥料站。在家庭門(mén)口,專(zhuān)業(yè)的種植和施肥說(shuō)明會(huì)發(fā)送到農(nóng)民的田地,為農(nóng)民提供一站式科學(xué)施肥服務(wù)。服務(wù)不僅深深扎根在人們的心中,產(chǎn)品效果顯著,而且可以使用更專(zhuān)業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)來(lái)滿足客戶(hù)終端的不斷升級(jí)。消費(fèi)需求促進(jìn)了行業(yè)的更好發(fā)展,刺激了市場(chǎng)銷(xiāo)售取得更大突破。
土壤水分溫度電導(dǎo)率測(cè)定儀多少錢(qián)?
肥料的大量使用不僅能造成資源的浪費(fèi),同時(shí)也污染土壤的生態(tài)環(huán)境,所以合理進(jìn)行施肥農(nóng)事活動(dòng),根據(jù)果樹(shù)生長(zhǎng)的養(yǎng)分需求規(guī)律,制定行之有效的施肥方案,防止過(guò)量施肥,實(shí)現(xiàn)配方施肥。通過(guò)土壤水分溫度電導(dǎo)率測(cè)定儀推進(jìn)果園的合理施肥有效緩解土壤養(yǎng)分不均衡的問(wèn)題,讓更多的農(nóng)戶(hù)實(shí)時(shí)檢測(cè)土壤的養(yǎng)分含量情況,判斷果園的養(yǎng)分盈虧,減少盲目的施肥,降低生產(chǎn)成本,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起到非常重要的作用。
土壤水分溫度電導(dǎo)率測(cè)定儀多少錢(qián)?
另外,土壤水分溫度電導(dǎo)率測(cè)定儀可以保護(hù)土壤生態(tài)平衡,因此間接保護(hù)了人們的健康。如果破壞土壤生態(tài)平衡,將降低土壤質(zhì)量,影響農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)和產(chǎn)品質(zhì)量,并污染土壤。廠。人體通過(guò)土壤,水和人體被人體間接吸收,影響人們的健康。此外,該儀器易于操作,修改過(guò)程靈活,系統(tǒng)可擴(kuò)展。它可用于農(nóng)業(yè),林業(yè),畜牧業(yè),工業(yè),教學(xué)實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域中土壤養(yǎng)分的快速測(cè)量。它還可用于農(nóng)業(yè)肥料銷(xiāo)售網(wǎng)點(diǎn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
中瑞祥直銷(xiāo)電導(dǎo)率測(cè)定儀工作原理性能特點(diǎn)
工作原理
電導(dǎo)率是以數(shù)字表示溶液傳導(dǎo)電流的能力。水的電導(dǎo)率與其所含無(wú)機(jī)酸、堿、鹽的量有一定的關(guān)系,當(dāng)它們的濃度較低時(shí),電導(dǎo)率隨著濃度的增大而增加,因此,該指標(biāo)常用于推測(cè)水中離子的總濃度或含鹽量。
水質(zhì)硬度單位換算
硬度單位 ppm 德國(guó)硬度 法國(guó)硬度 英國(guó)硬度
1ppm = 1.000ppm 0.0560 0.1 0.0702
1德國(guó)硬度= 17.847ppm 1 1.7847 1.2521
1法國(guó)硬度= 10.000ppm 0.5603 1 0.7015
1英國(guó)硬度= 14.286ppm 0.7987 1.4285 1
電導(dǎo)率與水的硬度
水溶液的電導(dǎo)率直接和溶解固體量濃度成正比,而且固體量濃度越高,電導(dǎo)率越大。電導(dǎo)率和溶解固體量濃度的關(guān)系近似表示為:1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm(每百萬(wàn)單位CaCO3)。利用電導(dǎo)率儀或總固體溶解量計(jì)可以間接得到水的總硬度值,如前述,為了近似換算方便,1μs/cm電導(dǎo)率 = 0.5ppm硬度
但是需要注意:
(1)以電導(dǎo)率間接測(cè)算水的硬度,其理論誤差約20-30ppm
(2)溶液的電導(dǎo)率大小決定分子的運(yùn)動(dòng),溫度影響分子的運(yùn)動(dòng),為了比較測(cè)量結(jié)果,測(cè)試溫度一般定為20℃或25℃
(3)采用試劑檢測(cè)可以獲取比較準(zhǔn)確的水的硬度值。
軟水與硬水
水分為軟水、硬水,凡不含或含有少量鈣、鎂離子的水稱(chēng)為軟水,反之稱(chēng)為硬水。水的硬度成份,如果是由碳酸氫鈉或碳酸氫鎂引起的,系暫時(shí)性硬水(煮沸暫時(shí)性硬水,分解的碳酸氫鈉,生成的不溶性碳酸鹽而沉淀,水由硬水變成軟水);如果是由含有鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物引起的,。依照水的總硬度值大致劃分,總硬度0-30ppm稱(chēng)為軟水,總硬度60ppm以上稱(chēng)為硬水,高品質(zhì)的飲用水不超過(guò)25ppm,高品質(zhì)的軟水總硬度在10ppm以下。在天然水中,遠(yuǎn)離城市未受污染的雨水、雪水屬于軟水;泉水、溪水、江河水、水庫(kù)水,多屬于暫時(shí)性硬水,部分地下水屬于高硬度水。
關(guān)于水質(zhì)硬度換算常見(jiàn)單位的換算有 :
1mmol/L(1/2Ca2+ 、 1/2Mg2+)=50 ppm( 以 CaC03計(jì) )
1mmol/L(1/2Ca2+、 1/2Mg2+)=2.92grain/gallon(格令 / 加侖 )
lgrain/gallon( 格令 / 加侖 ) =17.lppm( 以 CaC03計(jì))
1m3=264gallon (US)( 美加侖 )=22O ganon(UK)(英加倫 )
lkg=2.2pounds ( 英鎊 )
1ppm=1mg/L
TDS(總?cè)芙庑怨腆w)用來(lái)衡量水中所有離子的總含量,通常以ppm表示。
在純水誰(shuí)制造業(yè),電導(dǎo)率也可用來(lái)間接表示成TDS。
溶液的電導(dǎo)率等于溶液中各種離子電導(dǎo)率之和。
經(jīng)驗(yàn)公式是:將以微西門(mén)子為單位的電導(dǎo)率折半約等于TDS(ppm)
有時(shí)TDS 也用其它鹽類(lèi)表示,如CaCO3(系數(shù)則為0.66)
TDS與電導(dǎo)率的換算系數(shù)可以在0.4-1.0之間調(diào)節(jié),以對(duì)應(yīng)不同種類(lèi)的電解質(zhì)溶液。
電導(dǎo)率
電導(dǎo)率是物質(zhì)傳送電流的能力,與電阻值相對(duì),單位Siemens/cm 。
水的硬度
水的硬度是指水中鈣、鎂離子的濃度,硬度單位是ppm,1ppm代表水中碳酸鈣含量1毫克/升(mg/L)。
電導(dǎo)(G)是電阻(R)的倒數(shù)。因此當(dāng)兩個(gè)電極(通常為鉑電極或鉑黑電極)插入溶液中,可以測(cè)出兩電極間的電阻R。根據(jù)歐姆定律,溫度一定時(shí),這個(gè)電阻值與電極間距L(cm)正比,與電極的截面積A(cm2)反比,即R =ρ×(L/A);其中ρ為電阻率,是長(zhǎng)1cm,截面積為1cm2導(dǎo)體的電阻,其大小決定于物質(zhì)的本性。
據(jù)上式,導(dǎo)體的電導(dǎo)(G)可表示成下式:G =1/R=(1/ρ)×(A/L)=K×(1/J) ;其中,K=1/ρ稱(chēng)為電導(dǎo)率,J =L/A稱(chēng)為電極常數(shù);電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率指相距1cm的兩平行電極間充以1cm3溶液時(shí)所具有的電導(dǎo)。由上式可見(jiàn),當(dāng)已知電極常數(shù)(J),并測(cè)出溶液電阻(R)或電導(dǎo)(G)時(shí),即可求出電導(dǎo)率。
性能特點(diǎn)
●全中文顯示,界面友好:所有的數(shù)據(jù)、狀態(tài)和操作提示都是中文顯示,完全沒(méi)有廠家自己定義的符號(hào)或代碼。
●簡(jiǎn)單的菜單結(jié)構(gòu),文本式的人表對(duì)話:使用起來(lái)更清晰、方便,按照屏幕上的提示就可操作。
●多參數(shù)同時(shí)顯示:同時(shí)顯示電導(dǎo)率、輸出電流、溫度、時(shí)間和狀態(tài)。
●(超)純水的自動(dòng)補(bǔ)償:對(duì)于超純水,實(shí)現(xiàn)了顯示25℃時(shí)的電導(dǎo)率自動(dòng)溫度補(bǔ)償。
●記事本功能:忠實(shí)記錄儀表的操作使用情況和報(bào)警的發(fā)生時(shí)間,便于管理。
●歷史曲線和數(shù)字記錄儀功能:二次表每隔5分鐘自動(dòng)存儲(chǔ)一次測(cè)量數(shù)據(jù),可連續(xù)存儲(chǔ)一個(gè)月的電導(dǎo)率。
●數(shù)字時(shí)鐘功能:顯示當(dāng)前的時(shí)間,為數(shù)字記錄儀功能提供時(shí)間基準(zhǔn)。
●背光功能:可在光線昏暗或徹底沒(méi)光亮的環(huán)境下使用,根據(jù)溫度變化,自動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)比度到清晰。
●防程序飛死:看門(mén)狗程序確保儀表不會(huì)死機(jī),這是在線式儀表的基本要求。
●輸出電流設(shè)置與檢查功能:手動(dòng)電流源功能,可檢查和任意設(shè)定輸出電流值,方便檢測(cè)記錄儀和下位機(jī)。
●軟件設(shè)定電流輸出方式:軟件選擇是0~10mA或4~20mA輸出。
目前,國(guó)外直接用電導(dǎo)率表示土壤的鹽漬程度,國(guó)內(nèi)也有人提倡用溫度為25℃時(shí)的電導(dǎo)率直接表示鹽漬度,但習(xí)慣上常用土壤含鹽量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示鹽漬度。80年代后期制定的中國(guó)土壤分類(lèi)系統(tǒng)中鹽漬土的分類(lèi)診斷指標(biāo)也是用鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。在不同地區(qū),電導(dǎo)率換算成土壤含鹽量的質(zhì)量分?jǐn)?shù),所用的關(guān)系式不同。目前乃至今后一段時(shí)間,測(cè)定土壤浸出液的電導(dǎo)率并換算成土壤含鹽量質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍需進(jìn)一步研究。
2、1 交流測(cè)量法
交流法是常用的電導(dǎo)測(cè)量方法。如果操作正確,特別是當(dāng)采用Wheatstone電橋法時(shí),可以得到高精度的電導(dǎo)測(cè)量結(jié)果。交流法的測(cè)量電路主要是由電導(dǎo)池、測(cè)量電源和指示器組成。
2.1.1電導(dǎo)率的測(cè)定
采用交流法的主要目的是避免電極極化。如果在測(cè)量電路上施加直流電壓,一電極是正極,另一電極是負(fù)極,則在二個(gè)電極的表面上會(huì)發(fā)生電解作用。而電解產(chǎn)物的生成可以導(dǎo)致電極表面狀況的改變,于是會(huì)產(chǎn)生極化電動(dòng)勢(shì)和極化電阻。另一方面,當(dāng)外加交流電時(shí),一般假定二電極上的凈極性為零,因此不發(fā)生電解過(guò)程。
然而,實(shí)際上對(duì)于大多數(shù)電導(dǎo)儀來(lái)說(shuō),在測(cè)量電路中,總有或多或少的直流分量存在,這就可能導(dǎo)致測(cè)量誤差,尤其當(dāng)溶液電阻很低,電極表面的電流密度很高時(shí)更明顯。為了減弱或消除這種極化效應(yīng),外加電壓的直流分量應(yīng)該盡可能小。另一種方法是提高頻率(通常高達(dá)1000赫)。鍍鉑黑可以增大電極的有效面積,降低電流密度。然而,鉑黑層不應(yīng)當(dāng)太厚,當(dāng)電極用于稀溶液中的測(cè)量時(shí)尤為如此。這是因?yàn)殡姌O表面上的離子吸附作用可能引起溶液濃度的變化。此外,當(dāng)電極先在濃溶液中使用,然后放到稀溶液中測(cè)量時(shí),未被蒸餾水洗去的原先吸附的離子可以重新擴(kuò)散到稀溶液中,造成測(cè)定誤差。為了克服這一缺陷,有些研究者提出將電極加熱到紅熱,冷卻后得到灰色的表面。這樣的電極可減少對(duì)溶液中離子的吸附。也有人建議用沒(méi)有鍍鉑黑的光滑電極在不同頻率下測(cè)量稀溶液的電導(dǎo),然后將測(cè)量的電導(dǎo)值對(duì)頻率平方的倒數(shù)作圖,外推到無(wú)限大頻率,即可獲得溶液的真實(shí)電導(dǎo)。
Kohlrausch推導(dǎo)得的下列公式,表明了電極極化所造成的誤差與溶液電阻R和外加電流頻率 的關(guān)系:
ΔR≌P2/ωR2 (13-16)
式中P是極化電動(dòng)勢(shì)。顯然,當(dāng) R2>>P2時(shí),誤差將接近于零。增高頻率的主要困難是需要有一個(gè)精密設(shè)計(jì)的波形發(fā)生器。此外,當(dāng)測(cè)量的R值大于50000歐姆時(shí),可能存在漏電阻,而招致另一種測(cè)量誤差。
當(dāng)用浸沒(méi)式電極測(cè)量交流電導(dǎo)時(shí),由于寄生電流的形成可以出現(xiàn)另一種誤差。它是由測(cè)量電路中存在的電容所引起的,稱(chēng)為電容效應(yīng)(Shedlovsky,1932)。電容效應(yīng)的主要表現(xiàn)是使所測(cè)得的“電導(dǎo)池常數(shù)”不是恒值,而是隨KCl溶液的濃度而改變。對(duì)于微電導(dǎo)電極,電容效應(yīng)更為嚴(yán)重(劉志光和于天仁,1963)。例如,對(duì)于一個(gè)鉑絲長(zhǎng)為0.6毫米,間距為0.3毫米的微電導(dǎo)電極,在0.00l摩爾/升、0.002摩爾/升,0.005摩爾/升和0.01摩爾/升KCl溶液中測(cè)得的電導(dǎo)池常數(shù)分別為4.36,4.43,4.60和4.95;而對(duì)于鉑絲長(zhǎng)為0.1毫米、間距為0.3毫米的微電導(dǎo)電極,相應(yīng)的電導(dǎo)池常數(shù)分別為25.3,29.3,34.1和42.8。
實(shí)際測(cè)量時(shí),通常僅用一種KCl溶液來(lái)測(cè)定電導(dǎo)池常數(shù)。這是以下述假定為根據(jù)的:對(duì)于一定的電導(dǎo)池來(lái)說(shuō),由于上述的原因,如果不考慮可能的電容效應(yīng),有可能引起嚴(yán)重的誤差。避免這種誤差來(lái)源的—個(gè)方法是,用一系列KCl溶液測(cè)定電導(dǎo)池常數(shù),然后以用其電阻值與待測(cè)溶液的電阻相接近的KCl溶液測(cè)得的電導(dǎo)池常數(shù)作電導(dǎo)計(jì)算。如果所測(cè)量的電阻很大,以采用屏蔽導(dǎo)線為好。
普通蒸餾水含有CO2、NH3和一些其它雜質(zhì)。普通玻璃容器的微量溶解也可以使水污染。因此,當(dāng)測(cè)量稀溶液電導(dǎo),或需要高精度測(cè)量時(shí),必須使用高純水。
與空氣中CO2平衡的蒸餾水的電導(dǎo)率約為0.8—1.0 ×10-6姆歐/厘米。在普通蒸餾水中加入少量堿性高錳酸鉀或奈氏試劑,用石英或硬質(zhì)玻璃蒸餾器即可制得。但須棄去最初蒸出的約占四分之一的蒸餾水。目前,更常用的制備純水的方法是,用離子交換樹(shù)脂處理蒸餾水。如果處理得法,可以獲得高純度的去離子水。其電導(dǎo)率可低到0.05—0.06×10-6姆歐/厘米。對(duì)這種純水,必須防止空氣中CO2和其它氣體的污染。
因?yàn)槠胀ㄕ麴s水具有一定的電導(dǎo)率,因此在測(cè)定稀溶液的電導(dǎo)時(shí),必須從測(cè)定值扣除空白值.。然而,由于蒸餾水中的雜質(zhì),例如CO2對(duì)溶液電導(dǎo)的影響機(jī)理十分復(fù)雜,這樣簡(jiǎn)單的扣除并不是很合理的。
2.1.2 測(cè)定結(jié)果的計(jì)算
因?yàn)樗鶞y(cè)量的溶液電導(dǎo)與電導(dǎo)池的幾何形狀有關(guān),如果要把直接測(cè)量的電導(dǎo)值換算成比電導(dǎo),則在任何測(cè)量中均需知道電導(dǎo)池常數(shù)。
常用的測(cè)定電導(dǎo)池常數(shù)的方法,是測(cè)量已知比電導(dǎo)或當(dāng)量電導(dǎo)的溶液的電阻,然后按式(13.4)計(jì)算電導(dǎo)池常數(shù)。實(shí)際工作中,往往需要有更寬比電導(dǎo)范圍的溶液。由式(13-3)可知,溶液的比電導(dǎo)可根據(jù)它的當(dāng)量電導(dǎo)來(lái)計(jì)算。在250C時(shí)濃度由無(wú)限稀到1摩爾/升KCl溶液的當(dāng)量電導(dǎo)和比電導(dǎo)數(shù)據(jù)列于表13-4中。
標(biāo)準(zhǔn)曲線法是無(wú)需知道電導(dǎo)池常數(shù)而可測(cè)定溶液比電導(dǎo)的方法。先配制一系列的KCl標(biāo)準(zhǔn)溶液,然后在恒溫(250c)下用某一電導(dǎo)池測(cè)量其電導(dǎo)值,將比電導(dǎo)對(duì)電導(dǎo)作圖即得標(biāo)準(zhǔn)曲線。那末,用同一電導(dǎo)池測(cè)量待測(cè)液的電導(dǎo),并校正到250c后,就可以從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得待測(cè)溶液的比電導(dǎo)。
為了在同一甚礎(chǔ)上進(jìn)行比較,在一定溫度下測(cè)量的電導(dǎo)應(yīng)該換算到250c。對(duì)于大多數(shù)離子,溫度升高10c,電導(dǎo)約增加2%。然而,不同離子的溫度系數(shù)頗不相同。例如,在無(wú)限稀釋時(shí),H+,OH-,Na+和Ca2+的溫度系數(shù)分別為1.42%,1.60%,2.09%和2.11%。在不同溫度范圍內(nèi),溫度系數(shù)也不相同。如Campbell等(1948)發(fā)現(xiàn),土壤溶液在15~250C時(shí)的溫度系數(shù)為1.98%;而在25—350c時(shí)則為2.07%。因此,雖然在例行測(cè)量中一般允許采用溫度系數(shù)為2%,但可以還是在恒溫(250c)下測(cè)量電導(dǎo)值。
2、2 直流測(cè)量法
2.2.1交流法與直流法的比較
在上面討論了交流電導(dǎo)測(cè)量中的電極極化作用和電容效應(yīng)。由于這些效應(yīng)與電導(dǎo)池及儀器的設(shè)計(jì)有關(guān),所以在一定的情況下可使它們降至最小.然而在某些情況下,對(duì)儀器設(shè)計(jì)的要求可能是互相矛盾的。例如,為了降低極化作用所引起的測(cè)量誤差,希望外加一個(gè)高頻交流電壓。另一方面,頻率的增加可能導(dǎo)致電容效應(yīng)的增大。除此而外,對(duì)于交流儀器,很難避免外交流電場(chǎng)的影響。對(duì)于Wheatstone電橋法,可以得出精確測(cè)量結(jié)果的最大測(cè)量范圍為l03—5×104歐姆左右。對(duì)于電阻很大的溶液來(lái)說(shuō),即使采用電導(dǎo)池常數(shù)很小的電導(dǎo)池,也很難準(zhǔn)確地測(cè)量其電阻值。正如前面所述,電極愈小,電容效應(yīng)愈明顯。
對(duì)于直流法,可以避免電容和電感等的干擾。如果操作得法,可獲得三四位有效數(shù)字的測(cè)量結(jié)果。
直流電導(dǎo)測(cè)量中遇到的主要問(wèn)題是電極極化。這就是雖然早巳知道該法的優(yōu)點(diǎn),但它還沒(méi)有廣泛應(yīng)用的原因。在過(guò)去,為了使極化效應(yīng)減至最小,必須使用非極化電極,例如在鹵化物溶液中的銀—鹵化銀電極,在硫酸鹽溶液中的汞—硫酸亞汞電極。由于介質(zhì)電阻愈大,電極表面上的電流密度愈小,因而電極極化的程度就愈小,所以直流法尤其適用于測(cè)量高阻溶液的電導(dǎo)。
近年來(lái),隨著測(cè)量?jī)x器的發(fā)展,直流法在化學(xué)分析中已得到日益廣泛的應(yīng)用。在土壤和水的研究中尤為如此。
2.2.2 原 理
在直流電導(dǎo)測(cè)量中,電導(dǎo)池可以由二個(gè)電極或四個(gè)電極構(gòu)成。四電極法的應(yīng)用更為普遍。直流法測(cè)量電導(dǎo)的原理是把一直流電壓加到二個(gè)外電極上(圖13.4),因而有電流I流過(guò)溶液,首先通過(guò)串聯(lián)在電路中的標(biāo)準(zhǔn)電阻Rs上的電壓降Es來(lái)計(jì)算電流I:
(13-17)
然后,測(cè)量通電時(shí)二個(gè)內(nèi)電極間的電壓降Ex。根據(jù)下式即可計(jì)算待測(cè)液的電阻:
(13-18)
如果用已知比電導(dǎo)的標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定電導(dǎo)池常數(shù)K,則可計(jì)算待測(cè)液的比電導(dǎo):
(13-19)
顯然,所有測(cè)量和計(jì)算均是基于歐姆定律的,因此,采用交流電所引起的誤差來(lái)源均可被消除。
2.2.3測(cè)量裝置
直流電導(dǎo)測(cè)量裝置包括直流電源、電導(dǎo)池和高輸入阻抗的毫伏計(jì)三部分。供給直流的簡(jiǎn)便方法是,采用一個(gè)由晶體管構(gòu)成的恒流源。如果電導(dǎo)池與運(yùn)算放大器的反饋電路相連,可以省去恒流源(如圖13.5)。當(dāng)選定一個(gè)合適的參比電位,如1.00伏時(shí),運(yùn)算放大器能供給電流流過(guò)電導(dǎo)池,該電流的大小為使在內(nèi)電極間產(chǎn)生的壓降正好為1.00伏。可通過(guò)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)電阻R上的壓降來(lái)測(cè)定這個(gè)電流值。
電導(dǎo)池由于選用的電極材料、使用器具不同,可采用不同的構(gòu)型。 外電極是由惰性材料制成的。即使有電流流過(guò),這種材料也不與待測(cè)液起反應(yīng).通常使用的惰性材料有用石蠟處理過(guò)的石墨,玻璃碳,鉑和不銹鋼等。如果恒流源性能良好,在直流電通過(guò)時(shí)電極電位的變化將不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。
對(duì)內(nèi)電極的基本要求是,必須很快地建立穩(wěn)定的界面電位;不對(duì)稱(chēng)電位,即浸入同一溶液中的二個(gè)電極間的電位差應(yīng)當(dāng)盡可能小。與外電極的情況不一樣,內(nèi)電極的極化作用通常無(wú)需考慮,因?yàn)楫?dāng)用一臺(tái)高輸入阻抗的毫伏計(jì)來(lái)測(cè)量?jī)?nèi)電極間的電位降時(shí),流過(guò)測(cè)量電路的電流一般為10-11安數(shù)量級(jí),如果內(nèi)電極的表面積不是很小,這樣小的電流不會(huì)引起明顯的極化作用。
如果被測(cè)溶液含有足夠數(shù)量的氯離子,可用銀—氯化銀電極或銀絲作內(nèi)電極。Rhoades(1979)制作四極電導(dǎo)池時(shí)就是這樣做的。許多天然水和污水的電導(dǎo),特別是在干旱和半干旱地區(qū),可用這類(lèi)電導(dǎo)池來(lái)測(cè)定。然而,當(dāng)氯離子濃度很低,例如低于10-4摩爾/升時(shí),則需要很長(zhǎng)時(shí)間才能建立穩(wěn)定的電極電位,這將給測(cè)定帶來(lái)不便。因此,這樣的電導(dǎo)池不能用于一般測(cè)量。
在某些情況下,一些其它金屬也可用作內(nèi)電極。有人(孫慧珍等,1983)發(fā)現(xiàn),供試金屬中紫銅是較為合適的材料。當(dāng)與鹽溶液粗土壤接觸時(shí),紫銅的電位響應(yīng)較快,不對(duì)稱(chēng)電位最小。紫銅電銀的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是非常牢固。然而,由于兩電極間的不對(duì)稱(chēng)電位一般不等于零,因此在計(jì)算電導(dǎo)時(shí)應(yīng)予以考慮。
理論上,浸于同一溶液中的二個(gè)相同的參比電極應(yīng)是可以的內(nèi)電極,因?yàn)槿绻谱鞯梅?,不?duì)稱(chēng)電位可以很小。這就是在氯化物溶液中常常采用銀—氯化銀電極的原因。然而,實(shí)際上電極和待測(cè)液間的液接狀況可能成為一個(gè)大難題。當(dāng)待測(cè)液濃度很低時(shí)尤其如此。為了有一個(gè)小而穩(wěn)定的液接電位,對(duì)于銀—氯化銀電極來(lái)說(shuō),氯離子濃度應(yīng)該高些。另一方面,在這樣的情況下,參比電極污染待測(cè)液的危險(xiǎn)性將增大。因此,在實(shí)際測(cè)量中,應(yīng)仔細(xì)選擇內(nèi)電極的離子濃度。設(shè)計(jì)電導(dǎo)池時(shí),應(yīng)仔細(xì)考慮電導(dǎo)池的結(jié)構(gòu),特別是內(nèi)電極間的距離。電流一定時(shí),為了使二個(gè)內(nèi)電極間有較大的電位降,從而可獲得高精度的讀數(shù),電極間距離應(yīng)大些。但電導(dǎo)池太大也是很不方便的,因?yàn)樗枰^多的待測(cè)液。對(duì)于普通水的電導(dǎo)測(cè)量,4—6厘米可能是合適的距離范圍。
2.2.4 測(cè) 量
用KCl標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)量電導(dǎo)池常數(shù)以及待測(cè)液電導(dǎo)的測(cè)量與交流法相似。對(duì)于一個(gè)性能良好的恒流源來(lái)說(shuō),電極極化不會(huì)影響電流,通??梢院芸飓@得穩(wěn)定的電流讀數(shù)。另一方面,插入內(nèi)電極后,建立一個(gè)穩(wěn)定的電極電位需要一些時(shí)間。因此,首先應(yīng)該觀察內(nèi)電極間電位差的變化,直至測(cè)得一個(gè)穩(wěn)定的空白電位值,然后接通電路,依次地讀取電位降和電流值。為了減小測(cè)量時(shí)空白電位的任何變化所可能引起的測(cè)量誤差,空白電位讀數(shù)和電位降讀數(shù)之間的時(shí)間間隔應(yīng)當(dāng)盡可能短。在以后計(jì)算電導(dǎo)時(shí),應(yīng)扣除這一空白電位。如果用方向相反的電流作二次測(cè)量,并取電位降的平均值,則可以抵消空白電位。
測(cè)量直流電導(dǎo)時(shí),所選擇的實(shí)驗(yàn)條件應(yīng)使電流讀數(shù)和電位降讀數(shù)有三位或三位以上數(shù)字。