第9篇电厂化学仪表

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2、!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"www.plcworld.cn第一章电导式分析仪器第一章电导式分析仪器能导电的物质称为导体。导体可分为两类：第一类导体依靠自由电子的运动导电，例如金属、石墨和某些金属的化合物等。当电流通过第一类导体时，导体本身不发生化学变化，随着温度升高，其导电能力降低。第二类导体依靠离子在电场作用下的定向迁移而导电，电解质溶液是最常见的第二类导体。在电解质溶液中，带电离子在电场的作用下定向迁移形成电流而导电。以测量溶液导电能力的强弱为基础来确定物质含量的

3、分析方法，称为电导分析法。电解质溶液中导电能力的大小常用电导率这个物理量来表示，电导率越低，水的纯度越高。直接测量及显示被测电解质溶液电导率的仪器，我们称之为电导率仪。电导率仪主要由电导池（传感器）、转换器和显示器三部分组成。电导池的作用之一就是使被测溶液中的离子定向迁移而产生电流，作用之二是将该溶液导电能力的大小转换成可测电量———电阻（或电导）。转换器的作用就是将电导池反映出来的电导或电阻转换成显示装置所要求的信号形式。显示器的作用是将被测物质的含量直接显示出来，它可以以数字、打印机、记录仪

4、等形式显示。由于所有电解质溶液都具有导电性，也就是说溶液中的各种正、负离子都具有导电能力，溶液的导电性能是溶液中各种离子的一种综合反映，因而电导率仪仅仅是测量水纯度的一种仪表。在火力发电厂水汽监督中，使用最早、最广泛的仪表是电导率仪。电导率已作为水质的一项指标，例如，一级化学除盐水电导率（!"#）不大于$%，一级!&’()化学除盐—混床处理水电导率（!"#）不大于%*!。!&’()第一节电导式分析仪器的基本知识一、电导池、电导、电导率及电极常数图+,$,$为测量溶液导电能力的电导池（电极式）示意

5、图。电导池由浸在溶液中·!%$"·www.plcworld.cn第九篇电厂化学仪表的两块金属板（电极）和溶液组成，把电源接到两块金属板上，就有电流流过溶液，溶液所呈现的电阻和金属导体一样，其计算公式为图!"#"#电解质溶液导电实验示意图&$%!（!"#"#）’式中&———电解质溶液导电的平均长度，()；*’———电解质溶液导电的有效截面积，()；———电解质溶液的电阻率，"·()。!不同种类或不同浓度的溶液一般具有不同的电阻率，值的大小表示了溶液的导电!#能力。但是习惯上溶液的导电能力用电阻率!

6、的倒数+来度量(+%)，+称为电导率。!#此外，该部分溶液的导电能力也可用电阻的倒数,(,%)来表示，,称为电导，其单位$为-，这样可得出如下关系式：’,%+（!"#"*）&&比值称为电极常数，用字母.表示，则式（#"*）可改写为：’+%.,（!"#"/）"#式中.———电极常数，()；,———电导，-；"#+———电导率，-·()。二、溶液电导率和溶液浓度的关系溶液的电导率大小虽能说明溶液导电的能力，但不能说明该溶液是在多大浓度时所具有的导电能力，事实上，各种不同溶液在相同浓度时的导电本领往往

7、是不同的，为了描述溶液的导电能力与浓度的关系，引入摩尔电导这个概念。所谓摩尔电导是指在相距*#()、面积为#()的两平行电极之间，充以#)012&的溶液时，溶液的电导率，用符号#)·*4#3·www.plcworld.cn第一章电导式分析仪器()表示，单位为!（"#$·$%·&’）。溶液的电导率与摩尔电导、物质的量浓度的关系为：（)）对于单一物质：*+!$#（,()(-）式中#———溶液的物质的量浓度，$%&"’。（.）对于含有多种离子的电解质：/*+!!$0#0（,()(1）0+)式中!———

8、溶液无限稀释时，溶液中0离子摩尔电导；$0#0———溶液无限稀释时，溶液中0离子物质的量浓度。需要说明的是，对于某种离子的摩尔电导，只有当温度一定、浓度较低时，才能认为是常数。这时*、2、3与浓度#才保持线性关系，图,()(.和图,()(4分别为几种低浓度和高浓度电解质溶液在.56时电导率与浓度的关系曲线，从图中可以看出，当溶液浓度很低时，电导率*与浓度#有较好的线性关系。当溶液浓度较高时，电导率与浓度之图,()(..56时，低浓度电解质溶液的电导率与浓度的关系曲线图,()(4.56时，高浓度电