|
電導(dǎo)率，一個物理概念，是指這個量與介質(zhì)中電場強(qiáng)度的乘積等于傳導(dǎo)電流密度。對于各向同性介質(zhì)，電導(dǎo)率是一個標(biāo)量；對于各向異性介質(zhì)，電導(dǎo)率是張量。在生態(tài)學(xué)中，電導(dǎo)率是溶液傳導(dǎo)電流的數(shù)值能力。單位以毫西門子每米 (mS/m) 表示。
??電導(dǎo)率的測量通常是溶液的電導(dǎo)率測量。實(shí)心導(dǎo)體的電阻率可以用歐姆定律和電阻定律來測量。電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率的測量一般采用交流信號作用于電導(dǎo)池的兩個電極板，由測得的電導(dǎo)池常數(shù)K和兩個電極板之間的電導(dǎo)G得到電導(dǎo)率σ。交流電橋法最早用于電導(dǎo)率測量，直接測量電導(dǎo)率值。常用的儀表都裝有恒溫調(diào)節(jié)器、溫度系數(shù)調(diào)節(jié)器和自動溫度補(bǔ)償器。儀器初級部分由電導(dǎo)池和溫度傳感器組成，可直接測量電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率。
1、電導(dǎo)率的測量原理 電導(dǎo)率的測量原理是將兩塊極板（或圓柱形電極）相互平行且距離為定值L，放入待測溶液中，在極板兩端加一定電位（為避免溶液電解，通常為正弦波電壓，頻率1～3kHz）。然后通過電導(dǎo)率計(jì)測量板之間的電導(dǎo)率。電導(dǎo)率的測量需要兩條信息。一個是溶液的電導(dǎo)G，另一個是溶液的幾何參數(shù)K?？梢酝ㄟ^測量電流和電壓來獲得電導(dǎo)。根據(jù)S=K×G的關(guān)系，可以得到電導(dǎo)率值。這種測量原理廣泛應(yīng)用于直顯式測量儀器。
K=L/A
A——測量電極的有效極板；
L——兩板之間的距離；
??該值稱為電極常數(shù)。在電極之間的電場均勻的情況下，可以從幾何尺寸計(jì)算電池常數(shù)。當(dāng)兩個面積為1cm的正方形板相隔1cm形成一個電極時，這個電極的常數(shù)K為1cm。如果用這對電極測量電導(dǎo)率值G=1000μs，則被測溶液的電導(dǎo)率K=1000μs/cm。通常電極經(jīng)常形成不均勻電場的一部分。在這種情況下，必須使用標(biāo)準(zhǔn)溶液確定電池常數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)溶液一般采用氯化鉀溶液。這是因?yàn)镵Cl的電導(dǎo)率在不同的溫度和濃度條件下非常穩(wěn)定和準(zhǔn)確。0.1mol/lKCl溶液在25℃時的電導(dǎo)率為12.88ms/cm。所謂非均勻電場（又稱雜散場、漏場）沒有常數(shù)，而是與離子的種類和濃度有關(guān)。因此純雜散場電極是一種復(fù)雜的電極，無法通過一次校準(zhǔn)滿足大范圍測量的需要。
2、影響因素 (1)溫度：電導(dǎo)率與溫度有很大的相關(guān)性。金屬的電導(dǎo)率隨溫度升高而降低。半導(dǎo)體的電導(dǎo)率隨著溫度的升高而升高。在一個溫度值范圍內(nèi)，電導(dǎo)率可以近似為與溫度成正比。為了比較物質(zhì)在不同溫度下的電導(dǎo)率，必須設(shè)定一個共同的參考溫度。電導(dǎo)率對溫度的依賴性通?？梢员硎緸殡妼?dǎo)率與溫度曲線的斜率。
(2)摻雜程度：固體半導(dǎo)體的摻雜程度會引起電導(dǎo)率的較大變化。增加摻雜水平導(dǎo)致高電導(dǎo)率。水溶液的電導(dǎo)率取決于溶質(zhì)鹽或分解成電解質(zhì)的其他化學(xué)雜質(zhì)的濃度。水樣的電導(dǎo)率是衡量水中含鹽量、離子含量、雜質(zhì)含量等的重要指標(biāo)。水越純，電導(dǎo)率越低（電阻率越高）。水的電導(dǎo)率通常報(bào)告為電導(dǎo)；電導(dǎo)率是水在 25°C 溫度下的電導(dǎo)率。
(3)各向異性：有些物質(zhì)會具有各向異性的電導(dǎo)率，必須用一個3×3的矩陣來表示（數(shù)學(xué)上是二階張量，通常是對稱的）。
|
181-5666-5555
