电导率和氢电导率有什么区别,分别怎么测量?
一、电导率(Conductivity)与氢电导率(Hydrogen Conductivity)的区别
1. 定义不同
电导率:
是指溶液传导电流的能力,反映了溶液中所有离子(包括阳离子和阴离子)的总浓度。
单位通常为 μS/cm(微西门子每厘米)或 mS/cm(毫西门子每厘米)。
是衡量水质纯度的一个综合性指标,但不能区分具体是哪些离子。
氢电导率:
是指在水中加入一定量的强酸(如盐酸或硫酸)将水中的碳酸盐和氢氧根等弱酸阴离子转化为对应的强酸阴离子(如氯离子或硫酸根),然后用氢电极(或模拟氢电极)测量其电导率。
它主要反映水中强酸阴离子(如 Cl⁻、SO₄²⁻)的浓度,排除了弱酸阴离子(如 HCO₃⁻、OH⁻)的干扰。
氢电导率常用于电力行业锅炉水、蒸汽水等高纯度水的监测,是判断水质是否受到污染的重要指标。
2. 应用场景不同
电导率:
广泛应用于各种水质分析,如饮用水、工业用水、污水处理等,用于评估水的总离子含量。
氢电导率:
主要用于高纯水系统,如电厂锅炉给水、蒸汽冷凝水、核电站水系统等,用于检测是否存在有机物分解产物或离子污染,尤其是弱酸类污染物。
二、测量方法
1. 电导率的测量方法
原理:
利用电导池(由两个电极组成)测量溶液的电导能力,通过测量电流与电压的关系计算电导率。
仪器:
电导率仪(Conductivity Meter),通常配有温度补偿功能,因为电导率随温度变化。
步骤:
将电导电极插入待测水样中。
仪器自动测量并显示电导率值,通常会自动进行温度补偿。
记录结果,单位为 μS/cm 或 mS/cm。
注意事项:
电极需定期校准,使用标准溶液(如 1413 μS/cm 或 12.88 mS/cm 的标准液)进行校准。
避免电极污染,使用后需清洗并保存在适当溶液中。
2. 氢电导率的测量方法
原理:
在水样中加入强酸(如盐酸),将弱酸阴离子(如 HCO₃⁻、OH⁻)转化为对应的强酸阴离子(Cl⁻、H₂O),然后用氢电极或模拟氢电极测量其电导率。
模拟氢电极通常由阳离子交换柱 + 电导池组成,阳离子交换柱将水中的阳离子全部替换为 H⁺,从而模拟氢电极的行为。
仪器:
氢电导率仪(Hydrogen Conductivity Meter),通常由阳离子交换柱 + 电导池 + 温度补偿系统组成。
步骤:
水样先通过阳离子交换柱,将水中的阳离子全部替换为 H⁺。
经过交换后的水样进入电导池,测量其电导率。
仪器自动进行温度补偿并显示氢电导率值。
注意事项:
阳离子交换柱需定期再生或更换,否则会影响测量结果。
氢电导率仪通常比普通电导率仪更复杂,价格也更高,多用于高纯水系统。