中國的電導率基準
中國和不少國家的電導率基準是以相對測量法建立的,是一種國家副基準。 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率基準物質(zhì),由它所配制的基準溶液應具有國際推薦電導率值。以25℃的溶液電導率為超始點,相應地測出各個電導率常數(shù),然后按下式求出其他溫度的電導率常數(shù)K K=K0(1-at) 式中,K0為0℃下電導池常數(shù);a為制作電導池所用玻璃線性膨脹系數(shù);t為溶液溫度,單位℃。 上式為近似推導結(jié)果,與考慮復雜情況時最多不會超過正負1xl0^(-5)的差別。再根據(jù)不同溫度下各溶液在相應電導池上所實測到的電阻值,相應地計算出各溶液在不同溫度下的電導率。因為電導池常數(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℃下所測得的電導率與國際推薦值—致,則可以認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。
電導率定義
?。?)英文:conductivity (or specific conductance)
(2)定義:電阻率的倒數(shù)為電導率,σ=1/ρ 。除非特別指明,電導率的測量溫度是標準溫度( 25 °C )。
(3)單位:在國際單位制中,電導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:電導率的物理意義是表示物質(zhì)導電的性能。電導率越大則導電性能越強,反之越小。另外,不少人將電導跟電導率混淆:電導是電阻的倒數(shù),電導率是電阻率的倒數(shù)。
電導率影響因素
(1)溫度:電導率與溫度具有很大相關(guān)性。金屬的電導率隨著溫度的增高而降低。半導體的電導率隨著溫度的增高而增高。在一段溫度值域內(nèi),電導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率,必須設定一個共同的參考溫度。電導率與溫度的相關(guān)性,時常可以表達為,電導率對上溫度線圖的斜率。
(2)摻雜程度:固態(tài)半導體的摻雜程度會造成電導率很大的變化。增加摻雜程度會造成高電導率。水溶液的電導率高低相依于其內(nèi)含溶質(zhì)鹽的濃度,或其它會分解為電解質(zhì)的化學雜質(zhì)。水樣本的電導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。水越純凈,電導率越低(電阻率越高)。水的電導率時常以電導系數(shù)來紀錄;電導系數(shù)是水在 25°C 溫度的電導率。
(3)各向異性:有些物質(zhì)會有異向性 (anisotropic) 的電導率,必需用 3 X 3 矩陣來表達(使用數(shù)學術(shù)語,第二階張量,通常是對稱的)。
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