純水電導(dǎo)率分析儀是一種用于分析水樣電導(dǎo)率的儀器。電導(dǎo)率是電流通過單位橫截面積和長(zhǎng)度的物質(zhì)時(shí),物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生的電導(dǎo)現(xiàn)象的度量。在水樣中,電導(dǎo)率與水中的離子濃度相關(guān)。利用電導(dǎo)率與離子濃度之間的關(guān)系,測(cè)量水樣的電導(dǎo)率,從而推算出水中離子的濃度。
純水電導(dǎo)率分析儀的工作原理基于電阻法。電阻是電流通過的一個(gè)物質(zhì)的阻力,可以用歐姆定律來計(jì)算。歐姆定律認(rèn)為,電流的大小(I)與電阻的大小(R)成正比,電阻的大小又與電導(dǎo)率(σ)成反比,即I=V/R,R=1/σ*A/L,其中V為電勢(shì)差,A為橫截面積,L為電極間距。因此,電導(dǎo)率越高,電阻越小,通過一個(gè)給定的橫截面積和距離的電流就越大。
其中的電解質(zhì)傳感器是工作的核心。電解質(zhì)傳感器包括兩個(gè)電極,通常是兩個(gè)金屬桿或兩個(gè)平面電極。當(dāng)水樣接觸到電極時(shí),水分子會(huì)解離成離子,電離過程會(huì)導(dǎo)致電極之間形成一個(gè)離子傳輸?shù)捏w系。此時(shí),離子與電極表面之間存在離子電荷交換,這會(huì)導(dǎo)致一個(gè)靜電勢(shì)差,也稱為電勢(shì)。當(dāng)電極之間施加一個(gè)電勢(shì)差時(shí),離子會(huì)沿電場(chǎng)線移動(dòng)以達(dá)到電位平衡,而沿途的電子流動(dòng)也會(huì)引起電流變化。電解質(zhì)傳感器測(cè)量電流的變化,從而計(jì)算出水樣的電導(dǎo)率和離子濃度。
純水電導(dǎo)率分析儀的測(cè)量過程具有一定的復(fù)雜性。為了準(zhǔn)確地測(cè)量電導(dǎo)率,需要消除電極表面的極化效應(yīng)和幅射效應(yīng)。極化效應(yīng)是由于電極表面的離子濃度不均勻或水樣的pH導(dǎo)致的電位差,會(huì)影響電解質(zhì)傳感器的測(cè)量精度。幅射效應(yīng)是由于電極間距離過小,導(dǎo)致測(cè)量過程中發(fā)生相互影響,會(huì)引起電流漂移和誤差。