当前位置:文档之家› 高级仪器分析技术-实验一

高级仪器分析技术-实验一


1.振荡器;2.电导池; 3.放大器;4.指示器。
影响因素
温度:电导率与温度具有很大相关性。金属的电导率随 着温度的增高而降低。半导体的电导率随着温度的增高 而增高。在一段温度值域内,电导率可以被近似为与温 度成正比。为了要比较物质在不同温度状况的电导率, 必须设定一个共同的参考温度。电导率与温度的相关性, 时常可以表达为,电导率对上温度线图的斜率。
E m(R m E m R R x)Em R (R m K ce)ll
Kcell为电导池常数,当E、Rm和Kcell均为常数 时,由电导率κ的变化必将引起Em作相应 变化,所以测量Em的大小,也就测得溶液 电导率的数值。。将Em送至交流放大器
放大,再经过讯号整流,以获得推动表头
的直流讯号输出,表头直读电导率。
测量原理 - 电导式测量原理
将相互平行且距离是固定值L的两块极板(或圆柱电 极)பைடு நூலகம்放到被测溶液中,在极板的两端加上一定的电 势。然后通过电导仪测量极板间电导。
电导率的测量需要两方面信息。一个是溶液的电导G, 另一个是溶液的几何参数S。电导可以通过电流、电 压的测量得到。根据关系式S=κ×G可以等到电导率的 数值。
各向异性:有些物质会有异向性(anisotropic) 的电导率, 必需用 3 × 3 矩阵来表达(使用数学术语,第二阶张量, 通常是对称的)。
电导率测量为什么需要温度补偿?
离子的迁移速度与温度有关 物质的离解程度与温度有关
T = ref (1 + (T-Tref)) with temperature coefficient :
一致。 (2)调节“温度”补偿旋钮至待测溶液实际温度值。 (3)先用蒸馏水清洗电极,滤纸吸干,再用被测溶液清洗
一次,把电极浸入被测溶液中,用玻璃棒搅拌溶液,使溶 液均匀,读出溶液的电导率值。 在测量过程中,若显示屏首位为1(溢出),这表示被测 溶液的电导率值超出量程范围,此时应将【RANGE】旋钮 旋到高一档进行测量,或者将样品稀释一定倍数进行测量。 结束:用蒸馏水清洗电极;关机。
T = process temperature
电导率测量是与温度相关的。温度对电导率的影响程度依 溶液的不同而不同,可以用下面的公式求得:
Gt = Gtcal{1 + α(T-Tcal)} 其中: Gt = 某一温度(°C)下的电导率 Gtcal = 标准温度(°C)下的电导率 Tcal = 温度修正值 α = 标准温度(°C)下溶液的温度系数。
=(T - ref)/ [ ref(T -Tref)] ref= conductivity at reference emperature (e.g. 25 °C)
T=conductivity at processtemperature
Tref= reference tempera ture (e.g. 25 °C)
《高级仪器分析技术》 实验
食品与营养保健学院
目录
实验一:水的纯度测定及电导率仪的使用 实验二:铁的分光光度计法测定 实验三:琼脂糖凝胶电泳实验 实验四:高效液相色谱法测定茶叶中咖啡因
《高级仪器分析技术》实验一
水的纯度测定及 电导率仪的使用
一、电导率仪的使用
液体中的电流流动
在固体导体中,电流是通过自 由电子的移动而产生的。 在液体导体中,电流是通过自 由离子的移动而产生的。
电导率仪
电导率测定仪是一款多量程仪器,能够满足从去离 子水到海水等多种应用检测要求。仪器能够提供温 度补偿,并能设置温度系数,因此能够用于测量温 度系数与水不同的液体样品。
仪器测量原理
电导率仪由振荡器、放大器和指示器等部分组成。电导率仪的工作原理 如图所示。
E为振荡器产生的交流电压,Rx为电导池的 等效电阻,Rm为分压电阻,Em为Rm上的 交流分压。由欧姆定律可知:
掺杂程度:固态半导体的掺杂程度会造成电导率很大的 变化。增加掺杂程度会造成高电导率。水溶液的电导率 高低相依于其内含溶质盐的浓度,或其它会分解为电解 质的化学杂质。水样本的电导率是测量水的含盐成分、 含离子成分、含杂质成分等等的重要指标。水越纯净, 电导率越低(电阻率越高)。水的电导率时常以电导系 数来纪录;电导系数是水在 25°C 温度的电导率。
传输电流的离子物质被称为电 解液。 电解液的实质是自由离子。 分子水解产生带正电的阳离子 和带负电的阴离子。
电导率
以数字表示溶液传导电流的能力。
在国际单位制中,电导率的单位称为西门子每米 (S/m),其它单位有:mS/m,S/cm,μS/cm。 1S/m=1000mS/m =1000000S/m =10mS/cm =10000μS/cm
电阻率的倒数为电导率,用希腊字母κ表示,κ=1/ρ 。除 非特别指明,电导率的测量温度是标准温度( 25 °C )
物理意义
电导率是表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能 越强,反之越小。另外:电导是电阻的倒数,电导率是 电阻率的倒数。
电导率是以数字表示溶液传导电流的能力。水的电导率 与其所含无机酸、碱、盐的量有一定的关系,当它们的 浓度较低时,电导率随着浓度的增大而增加,因此,该 指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。
测量原理
欧姆定律: I = U / R = U ×G
G = 电导 [S = 1/] 溶液电导率C [mS/cm, µS/cm]:
C = G × d/A
其中:d为极板间距,A为极板面积
又电极常数 κ = d/A [cm-1]
则 C = G×κ
溶液电导率C只与溶液特性有关而与 测量传感器几何尺寸无关。
(DDS-11C型对被测液能作标准温度系数2%)
下表列出了常用溶液的α值。要得到其他溶液 的α值,只要测量某个温度范围内的电导率,并 以温度为纵轴绘出相应的电导率的变化曲线,与 标准温度相对应的曲线点为该溶液的α值。
使用方法
开机:按下电源开关,预热30min。 测量: (1)调节“常数”补偿旋钮使显示值与电极上所标常数值
应用领域
1. 电厂-水处理; 2. 水厂和污水厂-废水处理; 3. 造纸-生产过程/废水处理; 4. 化工炼油-生产过程/废水处理; 5. 冶金和采矿-生产过程/废水处理; 6. 食品和饮料-生产过程/废水处理; 7. 医药行业-生物反应和发酵/废水处理; 8. 半导体-生产过程/废水处理/高纯水生产。
相关主题