如何準確測量超純水的電導(dǎo)率

摘要:電導(dǎo)率測量主要用來檢測水的純凈度，是檢測水中離子雜質(zhì)的一種有效、簡 便和可靠方法。電導(dǎo)率測量儀分為現(xiàn)場測量、實驗室測量、在線測量等幾種類型。 但并不是每種儀表都適用于超純水/高純水電導(dǎo)率測量。

在理論上絕對純凈的水中只有兩種離子，他們是水分解產(chǎn)生的H+和OH-。電導(dǎo)率是的0.055μS/cm 對應(yīng)不含任何雜質(zhì)的水樣在25℃下的電導(dǎo)率。

超純水的電導(dǎo)率由于很小，所以比較難以顯示。因此往往用電阻率(MΩ.cm)來表示其純凈度。電阻率為電導(dǎo)率的倒數(shù)。

溫度對電導(dǎo)率的影響

電導(dǎo)率在很大程度上受水樣溫度的影響，水樣溫度越高則離子活性越高，電導(dǎo)率越高。我們通常使用溫度系數(shù)α 來表征電導(dǎo)率受溫度的影響狀況，不同介質(zhì)的溫度系數(shù)不同，超純水與糖漿的溫度系數(shù)較高，而低濃度酸堿溶液的溫度系數(shù)相對較低。

實際上，介質(zhì)的溫度系數(shù)α 不是常數(shù)而是隨溫度的變化而變化。需要注意，任意溫度時的溫度系數(shù)總是以25℃參考溫度為基準，也就是說α(T)并不是電導(dǎo)率—溫度曲線在溫度T 時的斜率。這一點比較容易引起混淆。

另外，溫度系數(shù)α 除了與溫度有關(guān)，還與介質(zhì)濃度有關(guān)。

為了補償溫度對電導(dǎo)率測量的影響，電導(dǎo)率測量變送器必須具有溫度自動補償電路，這樣儀表所顯示的電導(dǎo)率為換算到25℃標準溫度時的電導(dǎo)率。溫度測量是通過傳感器中的熱敏電阻完成的。熱敏電阻的精度越高則溫度測量越準確，溫度補償后的電導(dǎo)率越準確。對于超純水，強烈建議使用±0.1℃準確度的熱敏電阻。

針對不同的被測介質(zhì)，必須在變送器中使用與之匹配的溫度補償模式。對于中性鹽溶液或酸堿溶液電導(dǎo)率測量來說，變送器一般使用線性溫度補償模式，即溫度系數(shù)α 為常數(shù)；而對于超純水電導(dǎo)率測量來說，則必須使用特殊的算法來進行溫度補償，原因主要有如下兩點：(1)超純水的溫度系數(shù)α 非常大(在0℃時達到7.4[%/K])，而且隨溫度變化很大。(2)超純水與其中雜質(zhì)的溫度特性有很大不同，所以必須分別考慮。

日常的電導(dǎo)率儀表，都具有針對常規(guī)測量的線性溫度補償，基本滿足日常的電導(dǎo)率測量。但對于超純水的電導(dǎo)率測量，由于溫度系數(shù)α 隨溫度的變化，也有很大的變化，如果還是使用線性的溫度補償，溫度的變化就會產(chǎn)生較大的測量偏差。所以需要針對的使用非線性溫度補償獲得較好的測量。

專業(yè)的儀表也提供溫度常數(shù)的調(diào)整，便于專業(yè)用戶獲得準確測量數(shù)據(jù)。

以上是在測量超純水電導(dǎo)率時需要注意到的