水及溶液电导率的测定

一、实验目的

1.了解电导率的含义。

2.掌握电导率测定水质的意义及其测定方法。

二、实验原理

电导率是以数字表示溶液传导电流的能力。纯水的电导率很小，当水中含有无机酸、碱、盐或有机带电胶体时，电导率就增加。电导率常用于间接推测水中带电荷物质的总浓度。水溶液的电导率取决于带电荷物质的性质和浓度、溶液的温度和黏度等。

电导率的标准单位是S／m（即西门子／米），一般实际使用单位为mS／m，常用单位为μS／cm（微西门子／厘米）。

单位间的互换

1 mS／m＝0.01 mS／cm＝10μS／cm

新蒸馏水的电导率为0.05～0.2 mS／m，存放一段时间后，由于空气中的二氧化碳或氨的溶入，电导率可上升至0.2～0.4 mS／m；饮用水的电导率为5～150 mS／m；海水的电导率大约为3 000 mS／m；清洁河水的电导率为10 mS／m。电导率随温度变化而变化，温度每升高1℃，电导率增加约2%，通常规定25℃为测定电导率的标准温度。

由于电导率是电阻率的倒数，因此，把两个电极（通常为铂电极或铂黑电极）插入溶液中，可以测出两电极间的电阻R。根据欧姆定律，温度一定时，这个电阻值与电极的间距L（cm）成正比，与电极截面积A（cm2）成反比，即

R＝ρ×L／A

由于电极面积A与间距L都是固定不变的，故L／A是一个常数，称为电导池常数（以Q表示）。

比例常数ρ叫作电阻率。其倒数1／ρ称为电导率，以κ表示。

κ＝1／ρ＝1／R×（L／A）＝Q／R

已知电导池常数，并测出电阻后，即可求出电导率。

三、仪器与试剂

1.仪器

电导率仪

温度计

恒温水浴锅

2.试剂

纯水（电导率小于0.1 mS／m）

0.001　mol／L HCl溶液

氯化钾标准溶液：0.010 0 mg／L（称取0.745 6 g于105℃干燥2 h并冷却的氯化钾，溶于纯水中，于25℃下定容至1 000 mL，此溶液在于25℃时的电导率为141.3 mS／m）

必要时可适当稀释，各种浓度氯化钾溶液的电导率（25℃）见表12-1。

表12-1 不同浓度氯化钾的电导率（25℃）

四、实验步骤

1.测定25℃纯水的电导率。

2.测定30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、60℃水温下纯水的电导率。

3.测定25℃0.001 mol／L HCl溶液的电导率。

4.测定30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、60℃0.001 mol／L HCl溶液的电导率。

五、数据处理

1.恒温25℃下测定水样的电导率，仪器的读数即为水样的电导率（25℃），以μS／cm单位表示。

2.在任意水温下测定，必须记录水样温度，样品测定结果按下式计算

κ25＝κt／［1＋a（t－25）］

式中，κ25为水样在25℃时的电导率，μS／cm；κt为水样在t℃时的电导率，μS／cm；a为各种离子电导率的平均温度系数，取值0.022；t为测定时水样品的温度，℃。

六、思考题

1.电导池常数怎样计算？

2.电导率与温度有什么关系？