温度对 DDS-307型电导率仪测定的影响研究
2015-12-15徐丽娜
徐丽娜
(甘肃省天水水文水资源勘测局,甘肃 天水 741000)
温度对 DDS-307型电导率仪测定的影响研究
徐丽娜
(甘肃省天水水文水资源勘测局,甘肃 天水 741000)
用DDS-307型电导率仪测电导率,通过对不同浓度的样品在不同温度情况下测的电导率的对比研究,结果表明:DDS-307型电导率仪对温度低于 15℃的样品测的电导率偏低。因此,当样品的温度低于 15℃时,要使用恒温水浴锅对样品进行加热,使温度达到 15℃或者以上,再测电导率。
温度;DDS-307型电导率仪;电导率
1 概述
DDS-307型电导率仪是实验室电导率的测量仪器,适用于实验室测定一般液体的电导率,而且能满足高纯水电导率的测量,广泛应用于石油化工、生物医药、污水处理、环境监测、矿山冶炼等行业及大专院校和科研单位。
2 主要技术性能
(1)仪器的测量范围:0~10000μS/cm,仪器分成四档量程,各档量程间手动切换。
(2)温度补偿范围:5~50℃,基准温度25℃。温度显示范围:0~60℃,介质温度:5~50℃。
(3)配套电极:DJS-1T型塑料电极,电极常数:1.0cm-1。
(4)正常使用条件:a)环境温度:5~50℃;b)相对湿度:不大于85%;c)供电电源:AC220V± 22V,(50±0.5)HZ;d)无显著的振动;e)除地球磁场外无外磁场干扰。
3 电导率测定
3.1 原理及方法
当两个电极(通常为铂电极或黑电极)插入溶液中,可以测出两电极间的电阻 R,而电导是电阻的倒数。电导率是以数字表示溶液传导电流的能力,水溶液的电导率取决于离子的性质和浓度,溶液的温度和粘度等。电导率随温度变化变化,温度每升高 1℃,电导率增加 2%左右,通常规定25℃为测定电导率的标准温度。
3.2 仪器设备
电导仪:误差不超过 1%,温度计;分度值0.1℃;恒温水浴锅:需要用的温度(10±0.2)℃、(15±0.2)℃、(20±0.2)℃;50m L塑料小烧杯。
3.3 使用方法
3.3.1 电极的使用
按被测介质电导率的高低,选择不同常数的电导电极,并且测试方法也不同。一般当介质电导率小于0.1μS/cm时选用0.01cm-1常数的电极,而且应流动测量。当电导率在 1~0.1μS/cm之间时选用常数0.1cm-1的DJS-0.1型光亮电极,任意状态下测量。当电导率在 1~100μS/cm之间时选用常数为1cm-1的DJS-1型光亮电极,当电导率在100~10000μS/cm时选用常数1cm-1的DJS-1型铂黑电极,当电导率大于 10000μS/cm时应选用10cm-1常数的DJS-10C型铂黑电极。
3.3.2 温度补偿调节器的使用
用温度计测出被测介质的温度后,把“温度”旋钮置于相应的温度刻度上。若把旋钮置于25℃刻度上,即为基准温度下补偿,也即无补偿方式。
3.3.3 常数选择开关的选择及设定方法
(1)对 0.01cm-1电极,常数选择开关置于0.01档,若使用的电极常数为 0.0095,则调节校正旋钮使仪器显示为0.950。
(2)对 0.1cm-1电极,常数选择开关置 0.1档,若使用的电极常数为 0.095,则调节校正旋钮使仪器显示为9.5。
(3)对 1cm-1电极,常数选择开关置于 1档,若使用的电极常数为 0.95,则调节校正旋钮使仪器显示为95.0。
(4)对 10cm-1电极,常数选择开关置 10档,若使用的电极常数为 9.5,则调节校正旋钮使仪器显示为 950。
3.4 试剂
(1)测电导率用水:将蒸馏水通过混合床离子交换纯水器,弃去首先通过的1000m L,收集后面的交换水,或用重蒸馏水,电导率应小于0.1mS/m。
(2)标准氯化钾溶液:称取于105℃干燥过 2h的氯化钾 0.3728g,在 25℃下溶于测电导率用水(重蒸馏水,电导率小于 0.1mS/m)中,移入500m L容量瓶内,并在 25℃下稀释至标线。溶液浓度为 0.01mol/L,此溶液在 25℃时电导率为141.3m S/m。
(3)浓度为0.005mol/L的氯化钾溶液:取浓度为0.01mol/L氯化钾标准溶液50m L,移入100m L容量瓶内,并用测电导率用水稀释至标线。
(4)天然水样:任取的断面水样。
3.5 步骤
(1)先打开电导率仪,预热30分钟。
(2)仪器校正:首先在 25℃时矫正仪器,调整测量值为100μS/cm,待数值稳定。
(3)在烧杯内倒入足够的电导率校准液(仪器自带的校准液),使校准溶液浸入电极上的小孔。
(4)将电极和温度计同时放入溶液内,电极触底确保排除电极套内的气泡,几分钟的温度达平衡。
(5)记录测出的校测的校准液的温度,调整温度按钮。选择适当的测量范围(注意如果仪器显示超出范围,需要选择下一个测量档),调整仪器的校准钮,直到显示校准溶液温度的电导值。
(6)将样品分别装入 50m L小烧杯中,依次为浓度为0.01mol/L的样品4个,浓度为0.005mol/L的样品4个,天然水样4个。
(7)先用纯水冲洗电极。
(8)先用待测样品冲洗电极数次,将电极和温度计同时放入溶液内,电极触底确保排除电极套内的气泡,几分钟的温度达平衡。记录测出的校测的校准液的温度,根据样品温度调整电导率仪的温度选项,然后测量样品的电导率,根据样品不同的测量值选择合适的档位进行测量。反复数次测量,得出电导率数值。
(9)将不同的样品,在恒温水浴锅中调整温度,分别使温度为 8、10、15、20℃,在不同温度时测定不同样品的电导率,方法如上。
3.6 公式
如测定时的样品温度是 25℃时,样品电导率Ks=CRs=141.3Rkcl/Rs
式中:C—电导池常数;
Rs—测定样品电阻的读数;
Rkcl—0.01mol/L标准氯化钾溶液的电阻。
如测定时的样品温度不是 25℃时,样品电导率Ks=Kt/[1+a(t-25)]
式中:t—测定时样品的温度;
Kt—在温度t℃下测定样品电导率的读数;
a—水样中各种离子电导率平均温度系数,取值为0.022。
4 结果分析
氯化钾溶液浓度分别为0.01mol/L、0.005mol/ L两种样品,以及天然样品在温度为 8℃、10℃、15℃、20℃时分别测出其电导率,所测电导率已经为修正过的25℃时的电导率。如表1所示。
表1 不同温度下的电导率
由表1得出:样品温度在 8℃、10℃时 DDS-307型电导率仪,所有样品测的电导率(已经修正到 25℃)均偏低,样品温度在 15℃、20℃时,所有样品测的电导率均在要求的范围以内(浓度为0.01mol/L氯化钾溶液在 25℃时的电导率 为1413μS/cm,浓度为 0.005mol/L氯化钾溶液在25℃时的电导率为717.8μS/cm)。
经过上面的试验比较,DDS-307型电导率仪在测量样品的电导率时,确实存在着一些小问题,所测样品的温度不 应该低于 15℃。一旦低于15℃,测得的电导率一般会比准确值偏低。因此,为了使电导率更接近于准确值,当所测的样品温度低于 15℃时,可用恒温水浴锅加热样品,使样品温度达到 15℃或者以上(但不得高于 25℃),然后使用电导率仪进行电导率的测量,以确保测量值的准确。
[1]SL78-1994.电导率的测定(电导仪法)[S].
TH832
A
1672-2469(2015)08-0096-02
DO I:10.3969/j.issn.1672-2469.2015.08.032
徐丽娜(1982年—),女,工程师。