電導(dǎo)率的測(cè)量原理

電導(dǎo)率是以數(shù)字表示溶液傳導(dǎo)電流的能力。水的電導(dǎo)率與其所含無(wú)機(jī)酸、堿、鹽的量有一定的關(guān)系，當(dāng)它們的濃度較低時(shí)，電導(dǎo)率隨著濃度的增大而增加，因此，該指標(biāo)常用于推測(cè)水中離子的總濃度或含鹽量。引起離子在被測(cè)溶液中運(yùn)動(dòng)的電場(chǎng)是由與溶液直接接觸的二個(gè)電極產(chǎn)生的。此對(duì)測(cè)量電極必須由抗化學(xué)腐蝕的材料制成。實(shí)際中經(jīng)常用到的材料有鈦等。由二個(gè)電極組成的測(cè)量電極被稱為爾勞施（Kohlrausch）電極。 

電導(dǎo)率的測(cè)量需要弄清兩方面。一個(gè)是溶液的電導(dǎo)，另一個(gè)是溶液中1/A的幾何關(guān)系，電導(dǎo)可以通過(guò)電流、電壓的測(cè)量得到。這一測(cè)量原理在當(dāng)今直接顯示測(cè)量?jī)x表中得到應(yīng)用。
而　K= L /A 
A——測(cè)量電極的有效極板
L——兩極板的距離
　　這一值則被稱為電極常數(shù)。在電極間存在均勻電場(chǎng)的情況下,電極常數(shù)可以通 過(guò)幾何尺寸算出。當(dāng)兩個(gè)面積為1cm2的方形極板，之間相隔1 cm組成電極時(shí)，此電極的常數(shù)K=1cm-1。如果用此對(duì)電極測(cè)得電導(dǎo)值G=1000μS，則被測(cè)溶液的電導(dǎo)率K=1000μS/cm。 　　
電導(dǎo)（G）是電阻（R）的倒數(shù)。因此當(dāng)兩個(gè)電極（通常為鉑電極或鉑黑電極）插入溶液中，可以測(cè)出兩電極間的電阻R。根據(jù)歐姆定律，溫度一定時(shí)，這個(gè)電阻值與電極間距L（cm）正比，與電極的截面積A（cm2）反比，即R =ρ×（L/A）；其中ρ為電阻率,是長(zhǎng)1cm，截面積為1cm2導(dǎo)體的電阻，其大小決定于物質(zhì)的本性。據(jù)上式，導(dǎo)體的電導(dǎo)（G）可表示成下式：G =1/R=（1/ρ）×（A/L）=K×（1/J） ；其中，K=1/ρ稱為電導(dǎo)率，J =L/A稱為電極常數(shù)；電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率指相距1cm的兩平行電極間充以1cm3溶液時(shí)所具有的電導(dǎo)。由上式可見(jiàn)，當(dāng)已知電極常數(shù)（J），并測(cè)出溶液電阻（R）或電導(dǎo)（G）時(shí)，即可求出電導(dǎo)率。

　　　　一般情況下，電極常形成部分非均勻電場(chǎng)。此時(shí)，電極常數(shù)必須用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行確定。標(biāo)準(zhǔn)溶液一般都使用KCl溶液這是因?yàn)?span lang="EN-US">KCl的電導(dǎo)率的不同的溫度和濃度情況下非常穩(wěn)定，準(zhǔn)確。0.1 mol/l的KCl溶液在25℃時(shí)電導(dǎo)率為12.88mS/CM。
　　所謂非均勻電場(chǎng)（也稱作雜散場(chǎng)，漏泄場(chǎng)）沒(méi)有常數(shù)，而是與離子的種類和濃度有關(guān)。因此，一個(gè)純雜散場(chǎng)電極是zui糟糕的電極，它通過(guò)一次校準(zhǔn)不能滿足寬的測(cè)量范圍的需要。