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電導(dǎo)率的溫度補(bǔ)償

電導(dǎo)率的大小與電解質(zhì)在水中的離解度及離子的遷移速度有密切的關(guān)系,而離解度及遷移速度又與溶液的溫度有關(guān)。溫度升高,溶液的電導(dǎo)率增加,反之,則電導(dǎo)率減小。為了克服溫度的影響,使不同溶液在不同溫度下的電導(dǎo)率具有可比性,在測(cè)定電導(dǎo)率時(shí),公認(rèn)以250C作為基準(zhǔn)溫度,當(dāng)溶液溫度不為25℃時(shí),就進(jìn)行溫度補(bǔ)償,補(bǔ)償至25℃時(shí)的電導(dǎo)率。使用未設(shè)置溫度補(bǔ)償器的電導(dǎo)儀時(shí),一般先測(cè)出溶液的溫度及該溫度下的電導(dǎo)率或電導(dǎo),再將測(cè)得的結(jié)果換算到25℃時(shí)的電導(dǎo)率。換算公式如下:

式中,一一換算成25℃時(shí)溶液的電導(dǎo)率,K1—被測(cè)溶液實(shí)際溫度下的電導(dǎo)率,β—溫度校正系數(shù),不同電解質(zhì)溶液其電導(dǎo)率的溫度系數(shù)不同,t—被測(cè)溶液的溫度。   

具有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼?dǎo)儀是根據(jù)上述條件所設(shè)計(jì)的。用帶手動(dòng)補(bǔ)償器的電導(dǎo)儀量,當(dāng)需進(jìn)行溫度補(bǔ)償時(shí),先測(cè)出溶液的實(shí)際溫度,調(diào)節(jié)溫度補(bǔ)償器指示該溫度值。測(cè)得的結(jié)果是被測(cè)溶液在基準(zhǔn)溫度25℃時(shí)的電導(dǎo)率。當(dāng)不需進(jìn)行溫度補(bǔ)償時(shí),調(diào)節(jié)溫度補(bǔ)償器指示于250C,此時(shí)儀器沒(méi)有溫度補(bǔ)償作用,測(cè)得的結(jié)果是被測(cè)溶液在測(cè)量時(shí)的溫度狀態(tài)下的電導(dǎo)率。

由于具有溫度補(bǔ)償器的電導(dǎo)儀的廣泛使用,而電導(dǎo)儀檢定規(guī)程中又缺少這一檢定項(xiàng)目,因此,有必要補(bǔ)充此項(xiàng)檢定項(xiàng)目。

根據(jù)電導(dǎo)測(cè)量原理,電導(dǎo)率k 與電導(dǎo)池常數(shù)J和該電導(dǎo)池內(nèi)溶液的電阻R有如下關(guān)系:

由式(1)和式(2)很容易得出下列關(guān)系式 來(lái)源:東海儀表網(wǎng)

(3)表明了電導(dǎo)池內(nèi)濃液在某一溫度下的電阻R.與該溶液在25 0C時(shí)的電阻之間的關(guān)系。在電計(jì)檢定中。式中可由式(2)通過(guò)任選電計(jì)的某一測(cè)量范圍內(nèi)的K值算出。電極常數(shù)補(bǔ)償器調(diào)至1.00的位置(),β取儀器所設(shè)置的溫度補(bǔ)償系數(shù)(由儀器的技術(shù)指標(biāo)中給出),比如DDS-11C型,DDS-12型等,β2.0 %/℃。于是在式(3)中代入不同的t值,便可計(jì)算出不同溫度下對(duì)應(yīng)的不同電阻值。

例如,若置電導(dǎo)儀于檔,取時(shí),有下列對(duì)應(yīng)值:

檢定時(shí)在電計(jì)檔,依次調(diào)爺電計(jì)溫度補(bǔ)償器到上述不同溫度處(有的儀器在溫度補(bǔ)償器變動(dòng)后并要重新校正才能側(cè):到,同時(shí)調(diào)節(jié)標(biāo)堆交流電阻箱到上述對(duì)應(yīng)的不同的電阻值,分別讀取電計(jì)示值。其示值誤差,根據(jù)儀器的級(jí)別可參照電導(dǎo)儀檢定規(guī)程中其它檢定項(xiàng)目的規(guī)定執(zhí)行。對(duì)于不同的βR1具有不同的值,計(jì)算方法在此從略。

由于不同的電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率具有不同的溫度系數(shù),一般在之間。國(guó)內(nèi)目前實(shí)驗(yàn)室較常使用的電導(dǎo)儀如DDS-11C,  DDS-12,  DDS-304型等,其溫度補(bǔ)償系數(shù)均設(shè)計(jì)為2.0%/℃。主要是基于常見(jiàn)的電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率的溫度系數(shù)在.0%/℃左右這一情祝而設(shè)計(jì)的。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)只適于測(cè)量電導(dǎo)率溫度系數(shù)為.0%/℃的電解質(zhì)溶液,除此以外,必然造成側(cè)量誤差,這是此種儀器的缺陷。電導(dǎo)儀的溫度補(bǔ)償是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題,目前還不可下能完全地實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。

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