碳纤维的电导率怎么测
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/27 14:55:23
碳纤维的电导率怎么测
碳纤维的电导率怎么测
碳纤维的电导率怎么测
电导率测量
1．电导率的定义
电导率是物体传导电流的能力.电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板,放到被测溶液中,在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压）,然后测量极板间流过的电流.根据欧姆定律,电导率(G)－－电阻(R)的倒数,是由电压和电流决定的.
1 I (amps)
G =—— =—————
R E (volts)
因为溶液中离子的电荷会加速电流的导通,所以溶液的电导率与溶液中的离子浓度成比例.
但是,某些溶液的电导率与离子浓度没有直接的关系.右图的曲线图说明了两种普通溶液电导率和离子浓度的关系.注意图表中的线性关系是对于氯化钠溶液来说而不是高浓度的硫酸.一些高浓度溶液离子的相互作用会改变这种线性关系.
2．测量单位
电导率的基本单位是西门子（S）,原来被称为欧姆.因为电导池的几何形状影响电导率值,标准的测量中用单位电导率S/cm来表示,以补偿各种电极尺寸造成的差别.单位电导率（C）简单的说是所测电导率（G）与电导池常数(L/A)的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度,A为极板的面积.（见右图）
C = G x (L/A)
如果电导池常数为1 cm-1 ,单位电导率与所测溶液的电导率相同.尽管电极的形状各异,每一个电极都可以用相应的理论电导池表示.
尽管因为空间的限制我们把电导率具体为：μS或 mS,这一系列的单位应被理解为相应的单位电导率单位：μS/cm 或 mS/cm.
1μS/cm = 0.001 mS/cm = 0.000001 S/cm = 1μmho/cm
下表列出了三种不同电导池常数的最佳电导率范围：
电导池常数 最佳电导率(us/cm)
0.1 0.5 to 400
1.0 10 to 2000
10.0 1000 to 200,000
3.电导仪的校正和电导池的维护
电导仪和电导池在使用前用标准溶液校对.选择一种最接近所测溶液电导率的标准溶液.已经极化的和弄脏的电极应重新镀铂或清洗,以恢复电导池的活性表面.大多数情况下,热水加一些温和的液体清洁剂是一种非常有效的清洁剂.大多数有机物可以很容易的用丙酮清洁,亚氯酸溶液可以去除藻类、细菌或霉菌.不要用研磨剂清理电极.
下表列出了一些常用溶液的电导率.
溶液 电导率 us/cm （电阻率）
纯水 0.055 us/cm 18.2MΩ
电厂锅炉水 1.0 us/cm 1 MΩ
城市用水 50us/cm 0.02 Ω
海水 53 mS/cm 20Ω
31.0% HNO3 31.0% 硝酸 865 mS/cm 1Ω
4.电导率的温度补偿
电导率测量是与温度相关的.温度对电导率的影响程度依溶液的不同而不同,可以用下面的公式求得.
Gt = Gtcal
其中：
Gt = 某一温度（°C）下的电导率
Gtcal = 标准温度（°C）下的电导率
α = 标准温度（°C）下溶液的温度系数
下表列出了常用溶液的α值.要得到其他溶液的α值,只要测量某个温度范围内的电导率,并以温度为纵轴绘出相应的电导率的变化曲线,与标准温度相对应的曲线点为该溶液的α值.
溶液（25°C） 浓度 Alpha (α)
盐酸 10 wt% 1.56
氯化钾溶液 10 wt% 1.88
硫酸 50 wt% 1.93
氯化钠溶液 10 wt% 2.14
氢氟酸 1.5 wt% 7.20
硝酸 31 wt% 31.0
目前市场上所销售的所有电导仪都可以参照标准温度（通常为25°C）进行调节的或自动温度补偿.大多数固定温度补偿的电导仪的α调节为2%/°C（近似25°C时氯化钠溶液的α）.可调节温度补偿的电导仪可以把α调节到更加接近所测溶液的α.