中國的電導(dǎo)率基準(zhǔn)
中國和不少國家的電導(dǎo)率基準(zhǔn)是以相對測量法建立的,是一種國家副基準(zhǔn)。 將一種純度優(yōu)于99.99%的高純度氯化鉀作為符合國際推薦的電導(dǎo)率基準(zhǔn)物質(zhì),由它所配制的基準(zhǔn)溶液應(yīng)具有國際推薦電導(dǎo)率值。以25℃的溶液電導(dǎo)率為超始點,相應(yīng)地測出各個電導(dǎo)率常數(shù),然后按下式求出其他溫度的電導(dǎo)率常數(shù)K K=K0(1-at) 式中,K0為0℃下電導(dǎo)池常數(shù);a為制作電導(dǎo)池所用玻璃線性膨脹系數(shù);t為溶液溫度,單位℃。 上式為近似推導(dǎo)結(jié)果,與考慮復(fù)雜情況時最多不會超過正負(fù)1xl0^(-5)的差別。再根據(jù)不同溫度下各溶液在相應(yīng)電導(dǎo)池上所實測到的電阻值,相應(yīng)地計算出各溶液在不同溫度下的電導(dǎo)率。因為電導(dǎo)池常數(shù)相對變化的溫度系數(shù)為-8.49x10^(-6)℃-1,而KCl溶液電導(dǎo)率的溫度系數(shù)大約為+2x10^(-2)℃-1。因此,假如1D、0.1D和0.01D溶液在18℃和20℃下所測得的電導(dǎo)率與國際推薦值—致,則可以認(rèn)為這樣的相對測量方法是可靠的,這在以后的國際樣品比較中得到了驗證。其中20℃的國際推薦值是1972年和1976年IUPAC推薦值。
電導(dǎo)率定義
?。?)英文:conductivity (or specific conductance)
(2)定義:電阻率的倒數(shù)為電導(dǎo)率,σ=1/ρ 。除非特別指明,電導(dǎo)率的測量溫度是標(biāo)準(zhǔn)溫度( 25 °C )。
(3)單位:在國際單位制中,電導(dǎo)率的單位稱為西門子/米(S/m),其它單位有:s/cm,μs/cm。1S/m=1000ms/m=1000000μs/m=10ms/cm=10000μs/cm。
(4)說明:電導(dǎo)率的物理意義是表示物質(zhì)導(dǎo)電的性能。電導(dǎo)率越大則導(dǎo)電性能越強(qiáng),反之越小。另外,不少人將電導(dǎo)跟電導(dǎo)率混淆:電導(dǎo)是電阻的倒數(shù),電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)。
電導(dǎo)率影響因素
?。?)溫度:電導(dǎo)率與溫度具有很大相關(guān)性。金屬的電導(dǎo)率隨著溫度的增高而降低。半導(dǎo)體的電導(dǎo)率隨著溫度的增高而增高。在一段溫度值域內(nèi),電導(dǎo)率可以被近似為與溫度成正比。為了要比較物質(zhì)在不同溫度狀況的電導(dǎo)率,必須設(shè)定一個共同的參考溫度。電導(dǎo)率與溫度的相關(guān)性,時??梢员磉_(dá)為,電導(dǎo)率對上溫度線圖的斜率。
(2)摻雜程度:固態(tài)半導(dǎo)體的摻雜程度會造成電導(dǎo)率很大的變化。增加摻雜程度會造成高電導(dǎo)率。水溶液的電導(dǎo)率高低相依于其內(nèi)含溶質(zhì)鹽的濃度,或其它會分解為電解質(zhì)的化學(xué)雜質(zhì)。水樣本的電導(dǎo)率是測量水的含鹽成分、含離子成分、含雜質(zhì)成分等等的重要指標(biāo)。水越純凈,電導(dǎo)率越低(電阻率越高)。水的電導(dǎo)率時常以電導(dǎo)系數(shù)來紀(jì)錄;電導(dǎo)系數(shù)是水在 25°C 溫度的電導(dǎo)率。
(3)各向異性:有些物質(zhì)會有異向性 (anisotropic) 的電導(dǎo)率,必需用 3 X 3 矩陣來表達(dá)(使用數(shù)學(xué)術(shù)語,第二階張量,通常是對稱的)。
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