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测试电导率

使用适当的仪器,电导率(EC)测量相对较快且简单。EC测量水传导电流的能力,该能力又取决于溶液中离子的浓度。因此,EC提供了有关溶液的有用信息,并可用于估计其总溶解固体(TDS)。 
使用插入水中的探针测量水的电导率。使用探头中的电极和仪器中的电子设备,仪器能够测量电导率并报告温度补偿的电导率值(最典型的单位是µS / cm)。为了确保结果准确,通常在测量之前用多种标准之一对仪器进行校准。
仪器校准
为了进行准确的测量,通常使用已知浓度的氯化钾(KCl)溶液对电导率仪进行校准。通常,使用由0.01 M KCl组成的标准品,该标准品在25°C下的电导率为1412 µS / cm [1],但是理想的标准品是具有与所分析溶液相似的电导率。为了在较大的电导率值范围内获得更高的精度,可以使用多达3-5个不同KCl浓度的标准液来校准仪器。 
影响电导率的因素
影响溶液电导率的三个主要因素是:离子浓度,离子类型和溶液温度。
1)溶解离子的浓度。 电解质由溶解离子(如Na的+ 和Cl - )携带电荷并且可以通过水移动。由于每个离子都可以带电荷,所以存在更多离子的水可以传导更大的电流。这是三个主要因素中最重要的。
2)溶液中离子的类型。 不同的离子具有不同的电荷传输能力。无机离子如Na +,K +,Mg的2,钙2,HCO 3 - ,氯-和SO 4 -2,往往进行电力以及,尽管每个离子具有不同的能力,以导电。这取决于诸如离子的电荷,其大小以及其与水分子相互作用的趋势之类的因素。重离子倾向于移动较慢,但是小离子通常可以更强烈地吸引水分子,从而导致水合离子移动缓慢。例如轻质离子Li +    实际上,由于它与水分子的相互作用更强,因此电的运动能力仅为K + 离子的一半[2] 。
有机物质倾向于比无机物质形成较差的电解质,这在很大程度上是因为它们具有较弱的离解成离子的趋势。例如,乙酸是一种弱酸,在其不带电荷CH的倾向,停留3 COOH 0形式,而不是分离成氢(H +)和醋酸(CH 3 COO - )离子。因为许多有机物质是弱酸,所以包含有机物质的溶液的电导率会随着pH的升高而升高。这是因为随着溶液变得更碱性,有机酸趋于转变成其离子形式。   
3)温度。 这是一个相对较小但显着的效果。由于离子在较热的水中可以更快地移动,因此水的电导率随温度升高而增加。温度每升高1°C,电导率将增加约1.9%[1](每差1°F,电导率将略高于1%),因此有必要补偿温度,以便可以比较不同的电导率测量值。  

温度补偿
为了更容易比较在不同温度下测试的样品的结果,通常将电导率测量值报告为温度补偿值。这意味着报告的值是温度为25°C时的电导率。例如,在20°C下测试的溶液的实际电导率将低于报告的温度补偿值。通常使用电导率探针中的内置热敏电阻自动完成温度补偿。如果电导率读数没有温度补偿,尤其是当温度远离25°C时,结果将不可靠。

是否可以不使用电导率仪来确定电导率?
如上所述,水的电导率取决于溶液中带电离子的类型和数量。如果溶液的化学组成是已知的,如果离子存在的是限制在充分表征的无机离子如Na +,K +,Mg的2,钙2,HCO 3 - ,氯-和SO 4 -2或某些有机离子,可以基于每个离子的电导特性来计算溶液的电导率。使用专用化学软件(例如PHREEQC [3])最容易实现这一点。但是,用仪器测量电导率通常更简单直接。     
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