电导法测量太阳池盐浓度分布的实验研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2gl新柏一1997，l9(1)．．28~31，11，牛电导法测量太阳池盐浓度分布的实验研究郑宏飞蒙沛南。何小荣●^‘_。●。-_’-___-一一(广西大学物理实验室，南宁530004)啪要对太阳池溶液浓度与电导的关系燕了初步的实验_刹量和理论说明，并与用光学折射率法和比重计法疆{碍的浓度燕了比较。试图拽出一种更为简便的太阳池盐浓度分布的测定方法。关麓调太阳池电导法盐浓度分布●●‘__～_-‘～，--_●-___一许多，从而达到收集和贮存太阳能的目的。0引言在太阳池的运行

2、过程中，非对流区的浓太阳池是一种具有一定浓度梯度的盐水度梯度必须保持相对稳定，浓度梯度的变化池，具有收集和贮存太阳能的双重功能，其基将对整个太阳池的吸热和贮热能力产生巨大本构造如图1所示。太阳池的最上层称为上影响。所以，在实际运行的太阳池中，对梯度对流层，一般由清水组成，具有隔热保温和防区浓度分布的了解是非常重要的。目前，比较止下层溶液被扰动的功能i最下层称为下对成熟的方法，是用比重计或光学折射率法对流层，一般由饱和的盐溶液组成，主要起贮热其浓度分布进行测量[“。前者操作比较简单，和吸热功能；中间层是太阳池的关键部分，

3、其但结果较粗糙；后者结果较精确，但操作麻盐溶液的浓度是随着池深呈梯度增大的，所烦。更重要的是，上述两种方法均需从不同的以棱称之为梯度层。梯度层溶液由于其浓度深度分别抽取溶液，而这步工作往往是非常是不断增大的，因而它的密度也是量梯度增困难的。所以，很有必要探寻一种简单而又不加的，这样它就能有效地防止下层池水由于失精度的测量方法。温度升高而产生的竖直方向的自然对流，因本文试图通过测量太阳池溶液电导率的而这个中间层往往又被称为非对流层。方法，从实验规律中揖出一种比上述两种方法更为简单的测量太阳池溶液浓度分布的方法，为最后设计

4、这种简单仪器打下实验基础。实验是以广西大学试验太阳池为基础进行的。广西大学太阳池建于1990年，1994年重新补充盐分，工质为氯化镁溶液，采光面积一20m，池深1．45m。1实验构想圈1非对流型太阳池剖面圈从理论上分析，溶液的电导率应与溶液太阳池由于非对流层的存在，阻断丁池’的浓度、温度以及溶液中的杂质含量有关，即中可能产生的竖直方向的自然对流，因而可一般来说应有以下关系：以使得下对流区的温度比上对流区的温度高a=C1^(丁)+()+G()(1)‘田索自然科学萋垒资助项目．·28·维普资讯http://www.cqvi

5、p.com这里，是溶液的电导率；c，G，G分别为相实验时，将溶液装入玻璃管，按好电路，关常数，必须通过实验方法测定；丁、S、e分别调节好电桥的适当倍率，即可测出不同浓度是溶液的温度、浓度和杂质含率；^、、^分下玻璃管中溶液的电阻，再由公式a=L／(A别是相关函数。·R)换算出电导率。式中为溶液电阻江一般来说，在常温条件下，溶液的浓度对为溶液的有效导电长度；^为溶液的有效导其电导率的影响要比温度的影响强得多。另电面积，在这里即为玻璃管的截面积；为电外，在溶液比较纯的条件下，杂质的影响也会导率。相对较弱。所以，c、G两个常

6、数应该是相对较小的作为初步探讨，本实验中我们暂不考虑温度和杂质的影响。我们的目的是用电导法测量太阳池的浓度分布。但是，目前尚投有现成的氯化镁溶液浓度与电导之间的精确关系，所我们必须先配制标准的氯化镁溶液，测量出其电导辜圉3橡胶塞引线示毫圉与浓度之问的关系，再用计算机拟台．找到电导率与浓度的关系曲线，最后才用这条曲线2．2溶液的配制所对应的关系，通过测量太阳池溶液电导率，在实验中．用含有6个结晶水的工业用从而测量出太阳池中的浓度分布。氯化镁盐配液进行实验。开始时，将溶液配至饱和，然后每进行一次测量后逐步加水稀释，2实验步

7、骤使每次浓度降低1左右。为了进行实验对2．1实验装置比，配好溶液后，每次均用比重计和用折射率为了测得氯化镁溶液的电导率，我们设法对其浓度进行测量，然后再用本实验装置计了实验装置，如图2。为了在实验中更能具测其电导。稀释过程中，我们发现氯化镁溶液体地说明问题．我们同时又用光学折射率法在接近饱和时对溶荆的加入特别敏感，只要和比重计法对同一浓度进行测量，以便与自加入少量的水，其浓度就会有较大变化。随着行设计的电导法测量结果进行比较。图中玻浓度的降低，这种反应随之变得迟钝。璃管两头是直通的，在实验中用橡胶塞封住2．3实验数据的

8、提取玻璃管两端，在橡胶塞的内靖用薄铜片做电实验中发现，浓度较小时，随着浓度的增极，再用低阻导线引出，按至电桥测量，如图加，溶液的电导率也随之增加。当浓度达到某3所示。一值时，溶液的电导率达到最大，再增加浓度，电导率反而减小，此时出现了一个拐点。文献[2]中也有类似描述。为了更好地说明拐点的性质，我们特在拐点附近做了更为详尽的测量浓