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超純水應用——電導率的測定

2010-12-20

  超純水應用

  A5 電導率的測定

  A5.1 方法概要

  溶解于水的酸、堿、鹽電解質,在溶液中解離成正、負離子,使電解質溶液具有導電能力,其導電能力大小可用電導率表示。

  電解質溶液的電導率,通常是用兩個金屬片(即電極)插入溶液中,測量兩極間電阻率大小來確定。電導率是電阻率的倒數,其定義是電極截面積為1cm2,極間距離為1cm時,該溶液的電導。

  電導率的單位為西/厘米(S/cm)。在水分析中常用它的百萬分之一即微西/厘米(S/cm)表示水的電導率。

  溶液的電導率與電解質的性質、濃度、溶液溫度有關。一般情況下,溶液的電導率是指25℃時的電導率。

  A5.2 儀器

  A5.2.1 電導儀(或電導率儀):測量范圍為常規范圍,可選用DDS-.11型。

  A5.2.2 電導電極(簡稱電極):實驗室常用的電導電極為白金電極或鉑黑電極。每一電極有各自的電導池常數,它可分為下列三類:即0.1cm-1以下,0.1~1.0cm-1及l.0~10cm-1。

  A5.2.3 溫度計:精度應高于0.5℃。

  A5.3 試劑

  A5.3.1 1mol/L氯化鉀標準溶液:稱取在105℃干燥2h的優級純氯化鉀(或基準試劑)74.5513g,

  用新制備的Ⅱ級試劑水(20℃±2℃)溶解后,移入lL容量瓶中,并稀釋至刻度,混勻。

  A5.3.2 0.1mol/L氯化鉀標準溶液:稱取在105℃干燥2h的優級純氯化鉀(或基準試劑)7.4551g,

  用新制備的Ⅱ級試劑水(20℃±2℃)浴解后,移入1L容量瓶中,并稀釋至刻度,混勻。

  A5.3.3 0.01mol/L氯化鉀標準溶液:稱取在105℃干燥2h的優級純氯化鉀(或基準試劑)

  0.7455g,用新制備的Ⅱ級試劑水(20℃±2℃)溶解后,移入1L容量瓶中,并稀釋至刻度,混勻。

  A5.3.4 0.001mol/L氯化鉀標準溶液:于使用前準確吸取0.01mol/L氯化鉀標準溶液100mL,移入

  lL容量瓶中,用新制備的Ⅰ級試劑水(20℃±2℃)稀釋至刻度,混勻。

  以上氯化鉀標準溶液,應放入聚乙烯塑料瓶(或硬質玻璃瓶)中,密封保存。這些氯化鉀標準溶液在不同溫度下的電導率如表A4所示。

  A5.4 操作步驟

  A5.4.1 電導率儀的操作應按使用說明書的要求進行。

  A5.4.2 水樣的電導率大小不同,應使用電導池常數不同的電極。

  將選擇好的電極用Ⅱ級試劑水冼凈,再用Ⅰ級試劑水沖洗2~3次浸泡在Ⅰ級試劑水中備用。

  A5.4.3 取50~100mL水樣(溫度25℃±5℃)放入塑料杯或硬質玻璃杯中,將電極用被測水樣沖洗2~3次后,浸入水樣中進行電導率測定,重復取樣測定2~3次,測定結果讀數相對誤差在±3%以內,即為所測的電導率值(采用電導儀時讀數為電導值),同時記錄水樣溫度。

  A5.4.4 若水樣濕度不是25℃,測定數值應按式(A3)換算為25℃的電導率值。

  式中:S(25℃)——換算成25℃時水樣的電導率, µS/cm;

  DD——水溫為t℃時測得的電導, µS;

  K——電導池常數,cm-1;

  ——溫度校正系數(通常情況下 近似等于0.02);

  t——測定時水樣溫度,℃。

  A5.4.5 對未知電導池常數的電極或者需要校正電導池常數時,可用該電極測定已知電導率的氯化鉀標準溶液(溫度25℃±5℃)的電導(見表A4),然后按所測結果算出該電極的電導池常數。為了減小誤差,應當選用電導率與待測水樣相近的氯化鉀標準溶液來進行標定。電極的電導池常數按式(A4)計算。

  K=S1/S2.................................(A4)

  式中:K——電極的電導池常數,cm-1;

  S1——氯化鉀標淮溶液的電導率, µS/cm;

  S2——用未知電導池常數的電極測定氯化鉀標準溶液的電導, µS。

  A5.4.6 若氯化鉀標準溶液濕度不是25℃,測定數值應按式(A3)換算為25℃時的電導率值,代入式(A4)計算電導池常數。

  A5.5 電導率與含鹽量的關系

  對于同一類天然淡水,以濕度25℃時為準,電導率與含鹽量大致成比例關系,其比例約為:1µS/cm相當于0.55~0.90mg/L。在其他溫度下需加以校正,即每變化1℃含鹽量大約變化2%,溫度高于25℃時用負值,反之用正值。

  注:在20℃時,測定某天然水的電導率為244S/cm,試計算這種水的近似含鹽量。解:設電導率1S/cm時含鹽量相當于0.75mg/L,則含鹽量為244×0.75+244×0.75×2%×5=2.0×102 mg/L。

  根據實際經驗,通常在pH為5~9范圍內,天然水的電導率與水溶液中溶解物質之比,大約為1:(0.6~0.8)。一般鍋水,如將電導率最大的OH-離子中和成中性鹽,則鍋水的電導率與溶解固形物之比約為1:(0.5~0.6)(即1 µS/cm相當于0.5~0.6mg/L)。

  bsp; S2——用未知電導池常數的電極測定氯化鉀標準溶液的電導, µS。

  A5.4.6 若氯化鉀標準溶液濕度不是25℃,測定數值應按式(A3)換算為25℃時的電導率值,代入式(A4)計算電導池常數。

  A5.5 電導率與含鹽量的關系

  對于同一類天然淡水,以濕度25℃時為準,電導率與含鹽量大致成比例關系,其比例約為:1µS/cm相當于0.55~0.90mg/L。在其他溫度下需加以校正,即每變化1℃含鹽量大約變化2%,溫度高于25℃時用負值,反之用正值。

  注:在20℃時,測定某天然水的電導率為244S/cm,試計算這種水的近似含鹽量。解:設電導率1S/cm時含鹽量相當于0.75mg/L,則含鹽量為244×0.75+244×0.75×2%×5=2.0×102 mg/L。

  根據實際經驗,通常在pH為5~9范圍內,天然水的電導率與水溶液中溶解物質之比,大約為1:(0.6~0.8)。一般鍋水,如將電導率最大的OH-離子中和成中性鹽,則鍋水的電導率與溶解固形物之比約為1:(0.5~0.6)(即1 µS/cm相當于0.5~0.6mg/L)。

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