電導(dǎo)率的電導(dǎo)率與電導(dǎo)率的測量原理，電導(dǎo)率的影響因素

   電導(dǎo)率，物理學(xué)概念，指在介質(zhì)中該量與電場強度之積等于傳導(dǎo)電流密度。對于各向同性介質(zhì)，電導(dǎo)率是標量；對于各向異性介質(zhì)，電導(dǎo)率是張量。生態(tài)學(xué)中，電導(dǎo)率是以數(shù)字表示的溶液傳導(dǎo)電流的能力。單位以每米毫西門子(mS/m)表示。

   電導(dǎo)率的測量通常是溶液的電導(dǎo)率測量。固體導(dǎo)體的電阻率可以通過歐姆定律和電阻定律測量。電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率的測量一般采用交流信號作用于電導(dǎo)池的兩電板，由測量到的電導(dǎo)池常數(shù)K和兩電板之間的電導(dǎo)G而求得電導(dǎo)率。

   電導(dǎo)率測量中早采用的是交流電橋法，它直接測量到的是電導(dǎo)值。常用的儀器設(shè)置有常數(shù)調(diào)節(jié)器、溫度系數(shù)調(diào)節(jié)器和自動溫度補償器，在一次儀表部分由電導(dǎo)池和溫度傳感器組成，可以直接測量電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率。

一、電導(dǎo)率的測量原理電導(dǎo)率的測量原理是將相互平行且距離是固定值L的兩塊板（或圓柱電），放到被測溶液中，在板的兩端加上一定的電勢（為了避免溶液電解，通常為正弦波電壓，頻率1～3kHz）。然后通過電導(dǎo)儀測量板間電導(dǎo)。

電導(dǎo)率的測量需要兩方面信息。一個是溶液的電導(dǎo)G，另一個是溶液的幾何參數(shù)K。電導(dǎo)可以通過電流、電壓的測量得到。根據(jù)關(guān)系式S=G可以等到電導(dǎo)率的數(shù)值。這一測量原理在直接顯示測量儀表中得到廣泛應(yīng)用。

而K= L /A

測量電的有效板；

兩板的距離；

這一值則被稱為電常數(shù)。在電間存在均勻電場的情況下，電常數(shù)可以通過幾何尺寸算出。當兩個面積為1cm的方形板，之間相隔1cm組成電時，此電的常數(shù)K=1cm。如果用此對電測得電導(dǎo)值G=1000，則被測溶液的電導(dǎo)率K=1000cm。

   一般情況下，電常形成部分非均勻電場。此時，電常數(shù)必須用標準溶液進行確定。標準溶液一般都使用KCl溶液這是因為KCl的電導(dǎo)率的不同的溫度和濃度情況下非常穩(wěn)定，準確。0.1mol/l的KCl溶液在25℃時電導(dǎo)率為12.88ms/cm。

   所謂非均勻電場（也稱作雜散場，漏泄場）沒有常數(shù)，而是與離子的種類和濃度有關(guān)。因此，一個純雜散場電是復(fù)雜的電，它通過一次校準不能滿足寬的測量范圍的需要。

二、影響因素

（1）溫度：電導(dǎo)率與溫度具有很大相關(guān)性。金屬的電導(dǎo)率隨著溫度的增高而降低。半導(dǎo)體的電導(dǎo)率隨著溫度的增高而增高。在一段溫度值域內(nèi)，電導(dǎo)率可以被近似為與溫度成正比。為了要比較物質(zhì)在不同溫度狀況的電    導(dǎo)率，必須設(shè)定一個共同的參考溫度。電導(dǎo)率與溫度的相關(guān)性，時常可以表達為，電導(dǎo)率對上溫度線圖的斜率。

（2）摻雜程度：固態(tài)半導(dǎo)體的摻雜程度會造成電導(dǎo)率很大的變化。增加摻雜程度會造成高電導(dǎo)率。水溶液的電導(dǎo)率高低相依于其內(nèi)含溶質(zhì)鹽的濃度，或其它會分解為電解質(zhì)的化學(xué)雜質(zhì)。水樣本的電導(dǎo)率是測量水的含鹽成分、含離子成分、含雜質(zhì)成分等等的重要指標。水越純凈，電導(dǎo)率越低（電阻率越高）。水的電導(dǎo)率時常以電導(dǎo)系數(shù)來紀錄；電導(dǎo)系數(shù)是水在 25C 溫度的電導(dǎo)率。

（3）各向異性：有些物質(zhì)會有異向性 (anisotropic) 的電導(dǎo)率，必需用 3 X 3 矩陣來表達（使用數(shù)學(xué)術(shù)語，第二階張量，通常是對稱的）。

三、的電導(dǎo)率基準和不少的電導(dǎo)率基準是以相對測量法建立的，是一種副基準。

   將一種純度優(yōu)于99.99％的高純度氯化鉀作為符合推薦的電導(dǎo)率基準物質(zhì)，由它所配制的基準溶液應(yīng)具有推薦電導(dǎo)率值。以25℃的溶液電導(dǎo)率為超始點，相應(yīng)地測出各個電導(dǎo)率常數(shù)，然后按下式求出其他溫度的電導(dǎo)率常數(shù)K

K=K0(1-at)

   式中，K0為0℃下電導(dǎo)池常數(shù)；a為制作電導(dǎo)池所用玻璃線性膨脹系數(shù)；t為溶液溫度，單位℃。

  上式為近似推導(dǎo)結(jié)果，與考慮復(fù)雜情況時多不會超過正負1xl0^(-5)的差別。再根據(jù)不同溫度下各溶液在相應(yīng)電導(dǎo)池上所實測到的電阻值，相應(yīng)地計算出各溶液在不同溫度下的電導(dǎo)率。因為電導(dǎo)池常數(shù)相對變化的溫度系數(shù)為-8.49x10^(-6)℃-1，而KCl溶液電導(dǎo)率的溫度系數(shù)大約為+2x10^(-2)℃-1。因此，假如1D、0.1D和0.01D溶液在18℃和20℃下所測得的電導(dǎo)率與推薦值，則可以認為這樣的相對測量方法是可靠的，這在以后的樣品比較中得到了驗證。其中20℃的推薦值是1972年和1976年IUPAC推薦值。

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