超纯水应用——电导率的测定

　　GB1576—2001

　　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。

　　表A4 氯化钾标准溶液的电导率溶液浓度 mol/L溶液温度 ℃电导率 μs/cm10182565 17697 838111 3420.1018257 13811 16712 8560.0101825773.61 220.51 408.80.00125146.93

　　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，不同电导率的水样可参照表A5选用不同电导池常数的电极。

　　表A5 不同电导池常数的电极的选择

　　电导池常数 cm－1电导率 μs/cm<0.10.1-1.0>1.0-103-100100-200>200

　　 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。

　　spacer.gif

　　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；

　　 spacer.gif——温度校正系数(通常情况下 spacer.gif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zui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)。

　　表A6 不同水质电导率

　　水质名称电导率 μs/cm新鲜蒸馏水天然淡水高含盐量水0.5-250-500500-1000

　　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zui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)。

　　表A6 不同水质电导率

　　水质名称

　　电导率 μs/cm

　　新鲜蒸馏水

　　天然淡水

　　高含盐量水

　　0.5-2

　　50-500

　　500-1000