A vezetőképesség-mérés elméleti útmutatója – a vezetőképesség definíciója és a laboratóriumi környezetben végzett vezetőképesség-mérés megértése
Know How
Guide

Vezetőképesség-mérés – Elméleti útmutató

Know How
Guide

Vezetőképesség-mérés – Elmélet és gyakorlat

A jelen vezetőképességgel kapcsolatos útmutató fő célja az ismeretterjesztés és a szóban forgó analitikai technika ismertetése, ami végül pontosabb és megbízhatóbb eredmények létrejöttéhez vezet.
A jelen vezetőképességgel kapcsolatos útmutató fő célja az ismeretterjesztés és a szóban forgó analitikai technika ismertetése, ami végül pontosabb és megbízhatóbb eredmények létrejöttéhez vezet.

Útmutató a laboratóriumi környezetben használt vezetőképességi alkalmazásokhoz

Az útmutató rendelkezésre bocsátja a vezetőképesség-mérés megfelelő megértéséhez szükséges, összes fontos, alapvető információt. Emellett a mérést befolyásoló fontos tényezőkről és a lehetséges hibaforrásokról is tájékozódhat. A kézikönyv azonban nem csak az elméleti vonatkozásokra korlátozódik. Tartalmaz egy jelentős gyakorlati központú részt is, melyben lépésekre bontott oktatási anyagok, a megbízható kalibrációra és mérésekre vonatkozó útmutatások, a specifikus alkalmazások leírása, valamint a gyakran ismételt kérdésekre adott válaszok is olvashatók.

Tartalomjegyzék:

  • Bevezetés a vezetőképesség témakörébe
  • Elmélet, alapismeretek és definíció
  • A bevált gyakorlat kódexe
  • Gyakran ismételt kérdések
  • Szószedet
  • Függelék (Hőmérséklet-korrekciós tényezők)

 

Töltse le a vezetőképesség-mérés ingyenes elméleti útmutatóját, valamint ismerje meg a helyes és pontos vezetőképesség-mérés alapjait. Szerezze meg elektrokémiai szakembereink hasznos tippjeit és tanácsait a laboratóriumi környezetben végzett munkájához.

Olvasson bele a vezetőképesség-mérés elméleti útmutatójába:

1. Bevezetés a vezetőképesség témakörébe

Az elektromos vezetőképességet a gyakorlatban már több mint 100 éve mérik, és a mai napig fontos és széles körű felhasználással rendelkező analitikai jellemzőnek számít. A nagyfokú megbízhatóság, az érzékenység, a gyors reakcióidő és a viszonylag alacsony eszközköltség révén a vezetőképesség értékes, ugyanakkor egyszerűen használható minőség-ellenőrző eszköz. Az elektromos vezetőképesség azon általános paraméterek összessége, amelynek értékét az oldatban található oldott ionos anyagok (sók, savak, bázisok és bizonyos szerves anyagok) együttese adja meg. Ezt azt jelenti, hogy a technika nem képes különbséget tenni a különböző ionfajták között. A mérés eredménye egyenes arányban áll a mintában található ionok együttes hatásával. Ennek köszönhetően fontos szerepet tölt be a különböző típusú vizek (tiszta víz, ivóvíz, ásványvíz, ipari víz stb.) és egyéb oldószerek mérésében és megfigyelésében. Emellett a vezetőképes vegyi anyagok koncentrációjának meghatározásához is használható.

 

... a vezetőképesség-mérés elméleti útmutatójából többet is megtudhat ...

 

 

2. Elmélet, alapismeretek és definíció

2.1 Elektromos vezetőképesség – Alapismeretek

Az elektromos vezetőképesség egy anyag elektromos áram vezetésére való képességét jelenti. A vezetőképesség mint fogalom más kontextusban is használható (például hővezetés). A kézikönyvben az egyszerűség kedvéért a „vezetőképesség” kifejezést használjuk, és az alatt mindig az elektromos vezetőképesség értendő.

Ahhoz, hogy az anyagon elektromosság haladhasson át, minden esetben töltött részecskék jelenléte szükséges. A vezető anyagok a töltött részecskék természete alapján két fő csoportba oszthatók. Az első csoportba tartozó vezetők külső elektronhéjjal rendelkező atomokból felépülő rácsból állnak. Ebben az „elektronfelhőben” található elektronok szabadon leválhatnak az atomjaikról, így elektromos áramot tudnak szállítani a rácson keresztül, ennek következtében pedig az
anyagon keresztül. Ebbe a csoportba tartoznak a fémek, a grafit és néhány egyéb kémiai vegyület.

A második csoportba tartozó vezetők az úgynevezett ionos vezetők. Az első csoport vezetőivel szemben az átfolyó áramot nem a szabadon mozgó elektronok, hanem az ionok hozzák létre. Ezáltal az elektrolitokban történő töltésátadás minden esetben az anyag vándorlásával áll kapcsolatban. A második csoport vezetői elektromosan töltött és mozgatható ionokból épülnek fel, és az „elektrolit” elnevezéssel illetjük őket. Az ionizálás valamilyen poláris oldószerben (például víz) való feloldással vagy melegítés útján történik.

2.2 A vezetőképesség definíciója


Ohm törvénye (1) szerint az oldatra eső feszültség (V) egyenesen arányos az átfolyó áram erősségével (I):

 

 

R = ellenállás (ohm, Ω)

V = feszültség (volt, V)

I = áramerősség (amper, A)

 

Az ellenállás (R) egy arányossági állandó, amely a feszültség ismeretében a mért áramerősségből számítható ki:

 

... a vezetőképesség-mérés elméleti útmutatójából többet is megtudhat ...


2.1 Elektromos vezetőképesség – Alapismeretek

2.2 A vezetőképesség definíciója

2.3  Oldatok vezetőképessége

2.3.1 Oldott ionok

2.3.2 A víz önionizációja

2.4 Mérési elv

2.5  Vezetőképesség-szenzor

2.5.1  2 pólusú vezetőképességi cella

2.5.2 4 pólusú vezetőképességi cella

2.5.3 Az anyag

2.5.4 A megfelelő szenzor kiválasztása

2.6  A hőmérséklet hatásai

2.6.1 Lineáris hőmérséklet-korrekció

2.6.2 Nemlineáris korrekció

2.6.3 Tiszta víz

2.6.4 Nincs

2.7 Vezetőképesség-mérések interferenciája

2.7.1 Gáz halmazállapotú anyagok feloldása

2.7.2 Légbuborékok

2.7.3 Az elektródafelület bevonata

2.7.4 Geometriával kapcsolatos hibák – Térvezérlés

 

3. A bevált gyakorlat kódexe

A vezetőképességet számos különböző alkalmazási területen mérik. Az útmutató második része alkalmazási know-how anyagokat tartalmaz. Első lépésként ismerteti a kalibrálás általános műveleti módját, az ellenőrzést és a vezetőképesség-méréseket, ideértve az alacsony vezetőképesség-mérések speciális eseteit is. Emellett a vezetőképesség-szenzorok karbantartását és tárolását is tárgyalja. A következő fejezetekben a legfontosabb alkalmazási területek részletes leírása olvasható.

A METTLER TOLEDO vezetőképesség-mérői a vezetőképesség-mérés mellett egyéb mérési módokat is kínálnak. A 7. táblázat áttekintést nyújt a mérőműszerek által támogatott mérési módokról. A TDS, a sótartalom, a vezetőképességi hamu és a bioetanolos mérések részletes leírása a 3.6 részben olvasható.

 

Vezetőképesség-alkalmazások táblázata
Vezetőképesség-alkalmazások táblázata

 

 

... a vezetőképesség-mérés elméleti útmutatójából többet is megtudhat ...

 

3.1 Kalibrálás és ellenőrzés

3.2 Általános oldószer-használati tippek

3.3 Mérés

3.4 Az alacsony vezetőképesség mérése

3.5 Karbantartás és tárolás

3.6 Specifikus alkalmazások

3.6.1 TDS

3.6.2 A koncentráció mérése

3.6.3 Sótartalom

3.6.4 Ultratiszta víz

3.6.5 Ellenálló-képesség

3.6.6 Vezetőképességi hamu

3.6.7 Bioetanol

4. Gyakran ismételt kérdések

Hogyan választhatom ki a megfelelő szenzort?


Az alábbi három követelmény szem előtt tartása segít a megfelelő szenzor kiválasztásában.


1. Kémiai stabilitás:

  • A szenzor anyaga nem léphet kémiai reakcióba a mintával.

2. Felépítés típusa:

  • 2-pólusú szenzor: az alacsony vezetőképesség méréséhez ideális.
  • 4-pólusú szenzor: a közepes–magas vezetőképesség méréséhez ideális.


3. Cellaállandó:

  • Az alacsony vezetőképesség méréséhez
    alacsony cellaállandójú (0,01–0,1 cm–1) szenzort, a közepes–magas vezetőképesség méréséhez pedig magasabb cellaállandójú (0,5–1,0 cm–1) szenzort alkalmazzon.

 

... a vezetőképesség-mérés elméleti útmutatójából többet is megtudhat ...

 

Találja meg a megfelelő vezetőképesség-szenzort szűrhető termékkatalógusunkban.



5. Szószedet

Váltakozó áram (AC):  Időszakosan ellentétes irányba áramló elektromos töltés.

Anion:                               Negatív töltésű ion.

Kalibráció:                       A cellaállandó empirikus meghatározása egy általános oldat lemérésével.

Kation:                              Pozitív töltésű ion.

Cellaállandó, K [cm–1]:    Elméleti: K = l / A; Az elektródák közötti távolság (I) és a pólusok közötti elektrolit
                                         hatékony keresztmetszeti területének (A) aránya.
                                        A cellaállandó a konduktancia vezetőképességgé való átalakítására szolgál, és kalibrációval határozható meg.
                                        Az elméleti és a valós cellaállandó közötti különbséget a mezővonalak okozzák.

Konduktancia, G [S]:        Egy anyag elektromos áramot vezető képessége.

 

 

... a vezetőképesség-mérés elméleti útmutatójából többet is megtudhat ...

 

 

6. Függelék (Hőmérséklet-korrekciós tényezők)

 

 

... a vezetőképesség-mérés elméleti útmutatójából többet is megtudhat ...

 

6.1 Hőmérséklet-korrekciós tényezők (f25) nemlineáris korrekcióhoz

6.2 Hőmérsékleti együtthatók (α-értékek) a METTLER TOLEDO vezetőképességi standardjaihoz

6.3 A vezetőképesség TDS-értékre való átváltásához szükséges tényezők

Thank you for visiting www.mt.com. We have tried to optimize your experience while on the site, but we noticed that you are using an older version of a web browser. We would like to let you know that some features on the site may not be available or may not work as nicely as they would on a newer browser version. If you would like to take full advantage of the site, please update your web browser to help improve your experience while browsing www.mt.com.