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超纯水应用——电导率的测定

2010-12-20

  超纯水应用

  A5 电导率的测定

  A5.1 方法概要

  溶解于水的酸、碱、盐电解质,在溶液中解离成正、负离子,使电解质溶液具有导电能力,其导电能力大小可用电导率表示。

  电解质溶液的电导率,通常是用两个金属片(即电极)插入溶液中,测量两极间电阻率大小来确定。电导率是电阻率的倒数,其定义是电极截面积为1cm2,极间距离为1cm时,该溶液的电导。

  电导率的单位为西/厘米(S/cm)。在水分析中常用它的百万分之一即微西/厘米(S/cm)表示水的电导率。

  溶液的电导率与电解质的性质、浓度、溶液温度有关。一般情况下,溶液的电导率是指25℃时的电导率。

  A5.2 仪器

  A5.2.1 电导仪(或电导率仪):测量范围为常规范围,可选用DDS-.11型。

  A5.2.2 电导电极(简称电极):实验室常用的电导电极为白金电极或铂黑电极。每一电极有各自的电导池常数,它可分为下列三类:即0.1cm-1以下,0.1~1.0cm-1及l.0~10cm-1。

  A5.2.3 温度计:精度应高于0.5℃。

  A5.3 试剂

  A5.3.1 1mol/L氯化钾标准溶液:称取在105℃干燥2h的优级纯氯化钾(或基准试剂)74.5513g,

  用新制备的Ⅱ级试剂水(20℃±2℃)溶解后,移入lL容量瓶中,并稀释至刻度,混匀。

  A5.3.2 0.1mol/L氯化钾标准溶液:称取在105℃干燥2h的优级纯氯化钾(或基准试剂)7.4551g,

  用新制备的Ⅱ级试剂水(20℃±2℃)浴解后,移入1L容量瓶中,并稀释至刻度,混匀。

  A5.3.3 0.01mol/L氯化钾标准溶液:称取在105℃干燥2h的优级纯氯化钾(或基准试剂)

  0.7455g,用新制备的Ⅱ级试剂水(20℃±2℃)溶解后,移入1L容量瓶中,并稀释至刻度,混匀。

  A5.3.4 0.001mol/L氯化钾标准溶液:于使用前准确吸取0.01mol/L氯化钾标准溶液100mL,移入

  lL容量瓶中,用新制备的Ⅰ级试剂水(20℃±2℃)稀释至刻度,混匀。

  以上氯化钾标准溶液,应放入聚乙烯塑料瓶(或硬质玻璃瓶)中,密封保存。这些氯化钾标准溶液在不同温度下的电导率如表A4所示。

  A5.4 操作步骤

  A5.4.1 电导率仪的操作应按使用说明书的要求进行。

  A5.4.2 水样的电导率大小不同,应使用电导池常数不同的电极。

  将选择好的电极用Ⅱ级试剂水冼净,再用Ⅰ级试剂水冲洗2~3次浸泡在Ⅰ级试剂水中备用。

  A5.4.3 取50~100mL水样(温度25℃±5℃)放入塑料杯或硬质玻璃杯中,将电极用被测水样冲洗2~3次后,浸入水样中进行电导率测定,重复取样测定2~3次,测定结果读数相对误差在±3%以内,即为所测的电导率值(采用电导仪时读数为电导值),同时记录水样温度。

  A5.4.4 若水样湿度不是25℃,测定数值应按式(A3)换算为25℃的电导率值。

  式中:S(25℃)——换算成25℃时水样的电导率, µS/cm;

  DD——水温为t℃时测得的电导, µS;

  K——电导池常数,cm-1;

  ——温度校正系数(通常情况下 近似等于0.02);

  t——测定时水样温度,℃。

  A5.4.5 对未知电导池常数的电极或者需要校正电导池常数时,可用该电极测定已知电导率的氯化钾标准溶液(温度25℃±5℃)的电导(见表A4),然后按所测结果算出该电极的电导池常数。为了减小误差,应当选用电导率与待测水样相近的氯化钾标准溶液来进行标定。电极的电导池常数按式(A4)计算。

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

  式中:K——电极的电导池常数,cm-1;

  S1——氯化钾标淮溶液的电导率, µS/cm;

  S2——用未知电导池常数的电极测定氯化钾标准溶液的电导, µS。

  A5.4.6 若氯化钾标准溶液湿度不是25℃,测定数值应按式(A3)换算为25℃时的电导率值,代入式(A4)计算电导池常数。

  A5.5 电导率与含盐量的关系

  对于同一类天然淡水,以湿度25℃时为准,电导率与含盐量大致成比例关系,其比例约为:1µS/cm相当于0.55~0.90mg/L。在其他温度下需加以校正,即每变化1℃含盐量大约变化2%,温度高于25℃时用负值,反之用正值。

  注:在20℃时,测定某天然水的电导率为244S/cm,试计算这种水的近似含盐量。解:设电导率1S/cm时含盐量相当于0.75mg/L,则含盐量为244×0.75+244×0.75×2%×5=2.0×102 mg/L。

  根据实际经验,通常在pH为5~9范围内,天然水的电导率与水溶液中溶解物质之比,大约为1:(0.6~0.8)。一般锅水,如将电导率最大的OH-离子中和成中性盐,则锅水的电导率与溶解固形物之比约为1:(0.5~0.6)(即1 µS/cm相当于0.5~0.6mg/L)。

  bsp; S2——用未知电导池常数的电极测定氯化钾标准溶液的电导, µS。

  A5.4.6 若氯化钾标准溶液湿度不是25℃,测定数值应按式(A3)换算为25℃时的电导率值,代入式(A4)计算电导池常数。

  A5.5 电导率与含盐量的关系

  对于同一类天然淡水,以湿度25℃时为准,电导率与含盐量大致成比例关系,其比例约为:1µS/cm相当于0.55~0.90mg/L。在其他温度下需加以校正,即每变化1℃含盐量大约变化2%,温度高于25℃时用负值,反之用正值。

  注:在20℃时,测定某天然水的电导率为244S/cm,试计算这种水的近似含盐量。解:设电导率1S/cm时含盐量相当于0.75mg/L,则含盐量为244×0.75+244×0.75×2%×5=2.0×102 mg/L。

  根据实际经验,通常在pH为5~9范围内,天然水的电导率与水溶液中溶解物质之比,大约为1:(0.6~0.8)。一般锅水,如将电导率最大的OH-离子中和成中性盐,则锅水的电导率与溶解固形物之比约为1:(0.5~0.6)(即1 µS/cm相当于0.5~0.6mg/L)。

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