电导率规程宣贯.pptxVIP

第1页/共131页电导率规程宣贯第2页/共131页第一类导体：金属——靠自由电子的迁移导电。第二类导体：电解质溶液，熔融电解质，固体电解质。——靠离子的迁移导电。基本知识—电解质溶液导电原理能够导电的物质称为导体。导体典型代表导电机制温度影响导电能力表征电子导体金属、石墨自由电子随温度升高电阻率变大电阻率离子导体酸碱盐的水溶液及熔融盐带电离子随温度升高电阻率变大电导率第3页/共131页电极/溶液界面处：阴极：阳极：外电路：自由电子定向迁移基本知识—电解质溶液导电原理溶液中：导电回路第4页/共131页基本知识—电解质溶液导电原理溶液中的带电离子在外加电源（电流或电压）的作用下，发生定向移动，形成电流。根据欧姆定律，用电压和电流的比值—电阻表示该体系中导体的导电能力。在电解质溶液中，用电阻的倒数——电导表示。第5页/共131页基本知识—电解质溶液导电原理溶液电导的影响因素离子浓度——离子的数量离子淌度——离子在单位电势梯度下运动的速度离子所带电荷数溶液黏度、水合程度温度（影响淌度、粘度、水合度等）……..…离子流动的距离离子流经的横截面积第6页/共131页基本知识—电解质溶液导电原理溶液电导率的影响因素离子浓度——离子的数量离子淌度——离子在单位电势梯度下运动的速度离子所带电荷数溶液黏度、水合程度温度（影响淌度、粘度、水合度等）……..…（离子流动的距离）（离子流经的横截面积）第7页/共131页基本知识—电解质溶液导电原理电导： 电导池中电解质溶液的离子电荷移动时，电流和电势差的比值 电导具有广度性质，除了与电解质溶液本身的性质有关外，还与电导池常数有关（也就是电导池中的电解质溶液的数量、形状等）电导率：电导率?是衡量给定物质（导体）的导电能力的一个物理参数 ，其原始定义为电导率具有强度性质，反映电解质溶液本身的性质。因此，是电导率而非电导是测量关注的对象。 第8页/共131页基本知识—电解质溶液导电原理对于电解质溶液来讲，“电导”没有意义。电导率仪测量结果(仪器示值)是“电导率”而非“电导”。旧规程中用下式计算电计引用误差：是因为当电导池常数设为1.00cm-1,电导率示值在数值上等于电导。但如此表述容易引起概念上的混淆。 如此表述限制了规程的适用范围：因为有些电导池常数是0.1cm-1，10 cm-1或5.0 cm-1等等 替代使得整个规程各检定项目的思路一致。 第9页/共131页基本知识—电导池常数 geometric characteristic of a cell typical for a conductivity cell of the given dimensions, at a given position and with geometric sizes of electrodes and a solution level. It is measured in m-1. The value of a cell constant is determined in the course of calibration ——OIML R56-2006 Third draft Revision是电导池的几何特性。当电极结构一定，几何尺寸一定，和待测溶液的相对位置一定时，具有确定的量值………第10页/共131页基本知识—电导池常数 测量电极间有效距离与电极间液柱有效横截面积的比值。定义：按定义确定电导池常数的前提条件是电场均匀。第11页/共131页基本知识—电导池常数 根据电导池常数的确定方法，溶液电导率测量技术可分为绝对测量法和相对测量法 直接测量几何尺寸以确定常数。绝对方法可以直接溯源到基本物理量，有较高的测量精度，主要用于各国的溶液电导率基准测量。绝对测量通过测量电导率准确已知的标准物质的电导/电阻 ，用相对测量方法确定电导池常数 相对测量几乎所有商用电导率仪的电导池常数都由标准物质校准第12页/共131页基本知识—电导池常数 第13页/共131页0,05 μS/cmPurified waterCooling water1 μS/cm50 μS/cmDrinking water100 μS/cmJuice, Milk, Beer15 mS/cmDialyses53 mS/cmOcean water100 mS/cmWaste water基本知识—不同溶液的电导率 第14页/共131页基本知识—涉及的电化学过程与金属导体的电子传导（第一类导体）相比，电解质溶液中离子的传导（第二类导体）要受到离子间的相互作用、离子运动速度、电解质浓度（活度）等因素的影响，因而其导电行为比自由电子在电场作用下的定向运动复杂的多。 尤其，电解质溶液的导电过程必然要涉及到电极/溶液界面所发生的各种界面效应，如电极表面双电层充电、电极吸附、