Мерач на електрична спроводливост: Сеопфатен водич за почетници

Во современиот контекст на контрола на квалитетот, мониторинг на животната средина и специјализирано производство, способноста за прецизна проценка на составот на течностите е од најголема важност.Електрична спроводливост(EC) претставува фундаментален параметар, кој нуди критичен увид во вкупната концентрација на растворен јонски материјал во растворот.мерач на електрична спроводливост(EC Meter) е неопходен аналитички инструмент што се користи за квантифицирање на ова својство.

Овој сеопфатен водич е дизајниран и за професионалци и за почетници, обезбедувајќи ригорозен преглед на принципите, функцијата, калибрацијата и разновидните примени на EC метарот, осигурувајќи им на почетниците со сигурност да ја интегрираат оваа суштинска техника на мерење во нивниот оперативен работен тек.

Содржина:

1. Што е електрична спроводливост?

2. Што е мерач на електрична спроводливост?

3. Кој е принципот на работа на мерачот на електрична спроводливост?

4. Што мери мерач на електрична спроводливост?

5. Сите видови мерачи на електрична спроводливост

6. Како да се калибрира мерач на електрична спроводливост?

7. Широка примена на мерачот на електрична спроводливост

8. Која е разликата помеѓу мерач на електрична спроводливост и pH мерач?

I. Што е електрична спроводливост?

Електрична спроводливост(κ) е мерка за способноста на супстанцијата да пренесува електрична струја. Во водени раствори, овој пренос се постигнува не со слободни електрони (како кај металите), туку со движење на растворени јони. Кога солите, киселините или базите се раствораат во вода, тие дисоцираат во позитивно наелектризирани катјони и негативно наелектризирани анјони. Овие наелектризирани честички му овозможуваат на растворот да спроведува електрична струја.

Општо земено, спроводливоста (σ) математички се дефинира како реципрочна вредност на отпорноста (ρ), што укажува на капацитетот на материјалот да спроведува електрична струја (σ = 1/ρ).

За раствори, спроводливоста е директно зависна од концентрацијата на јони; едноставно,Повисоката концентрација на мобилни јони директно резултира со поголема спроводливост.

Иако стандардната меѓународна единица (SI единица) за спроводливост е Сименс на метар (S/m), во практичните применикакоанализа на квалитетот на водатаи лабораториска анализа, вредностите микро-Сименс на сантиметар (µS/cm) или мили-Сименс на сантиметар (mS/cm) сепочеста и пошироко користена.

II. Што е мерач на електрична спроводливост?

An мерач на електрична спроводливосте прецизен аналитички уред дизајниран да ја мери спроводливоста на раствор, кој работи со примена на електрично поле и квантификација на добиениот проток на струја.

Уредот обично се состои од три главни функционални единици:

1. Проводлива ќелија (сонда/електрода):Ова е сензорот што доаѓа во контакт со целниот раствор. Содржи две или повеќе електроди (често направени од платина, графит или не'рѓосувачки челик) одделени со фиксно растојание.

2. Единица за мерење:Ова е електронската компонента што генерира напон на побудување (AC) и го обработува сигналот на сензорот.

3. Сензор за температура:Оваа неопходна компонента често се интегрира во сондата за мерење на температурата на примерокот за прецизна компензација.

EC мерачот ги обезбедува основните податоци потребни за управување со процеси каде што концентрацијата на растворени цврсти материи е критична, како што се прочистување на вода и производство на хемикалии.

III. Кој е принципот на работа на мерачот на електрична спроводливост?

Принципот на мерење се потпира на односот помеѓу спроводливоста и отпорот, посредуван од фиксна геометрија. Еве, ајде заедно да ги истражиме основните чекори за мерење:

1. Примена на наизменичен напон:Мерачот применува прецизен, познат напон на наизменична струја (AC) низ двете електроди во сондата, што спречува поларизација и деградација на површините на електродите.

2. Мерење на струја:Мерачот на електрична спроводливост ја мери големината на струјата (I) што тече низ растворот, а оваа струја е пропорционална на концентрацијата на мобилните јони.

3. Пресметка на спроводливоста:Електричната спроводливост (G) на растворот помеѓу двете плочи се пресметува со помош на преуредена форма на Омовиот закон: G = I/V.

4. Одредување на спроводливоста:За да се добие специфичната спроводливост (κ), измерената спроводливост (G) се множи со константата на ќелијата на сондата (K): κ = G · K. Константата на ќелијата (K) е фиксен геометриски фактор дефиниран со растојанието (d) помеѓу електродите и нивната ефективна површина (A), K = d/A.

Спроводливоста е многу чувствителна на температура; зголемување од 1°C може да го зголеми отчитувањето за приближно 2-3%. За да се обезбеди споредливост на резултатите на глобално ниво, сите професионални EC мерачи користат автоматска компензација на температурата (ATC).

Мерачот ја референцира измерената вредност на спроводливост на стандардна температура, обично 25°C, користејќи дефиниран температурен коефициент, осигурувајќи дека пријавената вредност е точна без оглед на реалната температура на примерокот за време на мерењето.

IV. Што мери мерач на електрична спроводливост?

Додека основниот излез на EC метарот еЕлектрична спроводливост, ова отчитување рутински се користи за квантифицирање или проценка на други критични параметри за квалитет на водата во различни индустриски постројки:

1. Електрична спроводливост (ЕК):Директното мерење, изразено во µS/cm или mS/cm.

2. Вкупно растворени цврсти материи (TDS): TDSпретставува вкупна маса на растворена органска и неорганска материја по единица волумен на вода, обично изразена во mg/L или делови на милион (ppm). Бидејќи EC е силно корелирана со јонската содржина (најголемиот дел од TDS), мерачот на EC може да обезбеди проценета вредност на TDS користејќи фактор на конверзија (TDS Factor), кој најчесто се движи од 0,5 до 0,7.

3. Соленост:За соленкаста вода, морска вода и индустриски саламури, EC е примарен детерминанта на соленоста, што е вкупната концентрација на сите соли растворени во водата, обично се изразува во PSU (практични единици за соленост) или делови на илјада.

V. Сите видови мерачи на електрична спроводливост

EC мерачите во различни конфигурации се дизајнирани да ги задоволат специфичните барања за точност, мобилност и континуирано следење, а еве ги иназаедничкивидови на спроводливостметритоачесто се гледаат во различни индустриски сцени:

VI. Како да се калибрира мерач на електрична спроводливост?

Редовната калибрација е задолжителна за одржување на точноста и сигурноста на кој било систем за мерење на EC. Калибрацијата го стандардизира одговорот на мерачот на познати вредности, потврдувајќи ја константата на ќелијата (K).

Стандардна постапка за калибрација:

1. Стандарден избор:Изберете сертифициранстандарден раствор на спроводливост(на пр., раствори од калиум хлорид (KCl) со познати вредности како 1413 µS/cm или 12,88 mS/cm) што го заокружува вашиот очекуван опсег на примероци.

2. Подготовка на сондата:Темелно исплакнете ја електродата со дејонизирана (DI) вода, а потоа со мала количина од стандардниот раствор за да ја кондиционирате површината. Исушете со торбичка за бришење со хартија што не остава влакненца; не бришете агресивно.

3. Мерење:Потопете ја сондата целосно во стандардниот раствор, осигурувајќи се дека нема воздушни меурчиња заробени во близина на површините на електродите. Оставете температурата да се стабилизира.

4. Прилагодување:Започнете ја функцијата за калибрација на мерачот. Уредот автоматски ќе ја прочита стабилизираната вредност и внатрешно ќе ги прилагоди своите параметри (или ќе го поттикне корисникот да ја внесе познатата стандардна вредност).

5. Верификација:За работа со висока прецизност, потврдете ја калибрацијата користејќи втор, различен стандарден раствор.

VII. Широка примена на мерач на електрична спроводливост

Примените на мерењето на EC се широко распространети и критични во различни сектори:

1. Прочистување на вода:Мониторинг на ефикасноста на системите за обратна осмоза (RO) и дејонизација. Спроводливоста на ултрачистата вода е директна мерка за нејзиниот квалитет (ниската µS/cm означува висока чистота).

2. Наука за животната средина:Проценка на целокупното здравје и соленоста на природните водни тела (реки, езера, подземни води), што често се користи како индикатор за потенцијално загадување или минерално истекување.

3. Земјоделство и хортикултура:Контролирање наконцентрација на хранлив растворво хидропоника и фертиригација. Здравјето на растенијата е директно поврзано со нивото на EC на водата за хранење.

4. Контрола на индустриски процеси:Регулирање на циклусите на испуштање вода во ладилните кули и котлите за да се спречи бигор и корозија со одржување на концентрацијата на растворени цврсти материи во прифатливи граници.

5. Храна и пијалоци:Контрола на квалитет, што се користи за мерење на концентрацијата на состојки (на пр., сол во раствори од саламура или концентрација на киселина во пијалоци).

VIII. Која е разликата помеѓу мерач на електрична спроводливост и pH мерач?

Иако и двата се основни алатки за анализа на течности, EC мерачот иthеpH метармеркиурефундаментално различни карактеристики на решението:

Во сеопфатна анализа на водата, двата параметри се неопходни. На пример, додека високата спроводливост ви кажува дека има присутни многу јони, pH вредноста ви кажува дали тие јони претежно придонесуваат за киселост или алкалност.