實驗室電導度感測器
適用於各種實驗室內外應用的準確電導度電極和探針
電導度感測器使用電導度的特性來測量水性溶液的離子含量。測定電導度是許多實驗室的必要條件，確保產品品質符合所需，包括那些參與製藥研究、飲食品管、水分析或環境監控的實驗室。METTLER TOLEDO 製造許多可靠的電導度電極和探針，在眾多實驗室內外應用中，為低電導度和高電導度溶液提供準確的讀數。
METTLER TOLEDO 實驗室電導度感測器的優勢
滿足您需求的正確感測器
流通池技術經過考驗證實可信，能確保電導度測定結果準確可靠。尋找快速準確、易於維護的電導度探針，無論是用於監控實驗室溶液的離子濃度，還是用於嚴苛的戶外或生產環境。
簡單易用
結合電導度探針與經過認證的電極常數，節省校準的時間，電極常數必須經過驗證才能確保結果準確。此外，智慧型感測器管理 (ISM®) 系統能快速輕鬆地設置，因為主機會自動偵測已連接的電導度電極。
經久耐用
METTLER TOLEDO 電導度感測器不僅能確保高效能，由於正確搭配材質與技術，只要為每個實驗室或現場應用使用正確的感測器，將能提高耐用性及延長使用壽命。我們的管柱材質保證即使在惡劣或接近生產的環境下，電導度電極依然穩固耐用。
電導度測量範圍廣，也很準確
雙極電導度單元非常適合用於在低電導度樣品 (如純水) 或高度稀釋的水溶液和非水溶液中，提供準確的測量結果。具備 4 極電導度單元的探針，在廣大的電導度範圍中展現極佳的線性。
快速獲得可追溯的結果
藉由智慧型感測器管理 (ISM®) 技術，儀器自動偵測連接的電導度探針，並使用儲存在上面的最新校準資料。如此操作確保了安全、準確和可追溯的結果。
就是不漂移
將電導度流通池輕鬆連到您的電導度探針，並徹底減少樣品與大氣 CO2 的接觸。這能避免漂移，確保即使是純水等低電導度的樣品，也能準確測量。
全功能解決方案
METTLER TOLEDO 提供完整的電化學系統，從主機和感測器到校準液和軟體，一應俱全。從智慧型感測器管理 (ISM®) 技術與自動化解決方案中獲益，協助滿足資料法規。
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FAQs
什麼是實驗室電導度感測器？
實驗室電導度感測器是電解液電導度的測量工具，以材料的電流傳導能力為基礎。此工具用於實驗室內外應用的電導度測量。
電解液會溶解，釋放出導電的負離子。離子濃度越高，電導度越高。電導度感測器的測量單元由至少兩個電荷相反的導電極組成，以測量樣品的傳導性。
實驗室電導度電極如何運作？
電導度以歐姆定律為依據，其中，溶液上產生的電壓 (V) 與流動電流 (I) 成比例，電阻 (R) 則是比例常數。如果施加了某個已知的電壓，可使用測量的電流計算出 R 值。傳導性 (G) 定義為電阻的倒數，而要測量樣品的傳導性，需要使用測量單元。傳導性讀數取決於測量單元的幾何形狀 (測量單元與電極常數 (K) 一起說明)。這是極的距離 (l) 與面積 (A) 比。傳導性乘以電極常數能變成標準化電導度。
為什麼電導度校準工作僅需一點校準？
多數客戶所測量的電導度範圍非常有限，例如總是測量相同的飲料或去離子水。使用 1 點校準，0 µS/cm 和此校準點之間的範圍會經過校準。建議選擇一個電導度比樣品中的預期值更高的標準液，例如在期望 1200 µS/cm 時，電導度為 1413 µS/cm。在此例中進行二次校準點不會使讀數有顯著改變，因為相鄰的標準液 500 µS/cm 和 12.88 mS/cm 距離很遠。根據《水與廢水之標準檢驗法》的方法 2510B 以及 ASTM D1125，在具有代表性的電導度下進行電極常數的一點校準，其電導度讀數足以準確。
只有在橫跨廣泛的範圍 (例如 50 到 5000 µS/cm) 使用相同的感測器時，多點電導度校準才有效。在這種情況下，一套適合的標準液將會是 84 µS/cm、1413 µS/cm 和 12.88 mS/cm。
雙極和 4 極電導度感測器有何不同？
傳統的雙極電導度單元由兩片板子組成。通常，板子周圍設有外管，避免板子發生機械損壞，並減少場效應引起的誤差。雙極電導度單元的強項是測量低電導度非常準確。典型的測量範圍介於 0.001 μS/cm 和 1000 μS/cm。雙極單元主要用於為純水、高度稀釋的水性溶液以及非水性溶液，進行電導度測量。
4 極單元由外極和內極組成。外極是一種承受交流電的電流極。受驅動的方式和雙極感測器一模一樣。內部測量極放置於電流極的電場內，使用一個高阻抗放大器來測量電壓。因此，進行測量作業的內極，裡頭的電流量非常少。因此不會發生極化效應，而對測量造成影響。4 極電導度單元的強項是電導度測量範圍很廣，介於 10 μS/cm 與 1000 mS/cm。這種感測器主要用於測量海水、廢水或經過稀釋的酸或鹼。
挑選適當的實驗室電導度感測器有什麼準則？
選擇適當的實驗室電導度感測器，對取得準確可靠的結果非常重要。最能滿足應用需求的感測器，就是適當的感測器。
a. 基本條件是樣品和感測器之間不能發生化學反應。對於化學反應式樣品，玻璃和白金通常是最好的選擇，因為這些對所有常用單元材料的化學抗性最高。對於現場應用和許多實驗室應用，感測器的機械穩定性是更關鍵的因素。經常使用帶有環氧樹脂體與石墨電極的電導度感測器，因為這種感測器已證實非常耐用，具有良好的化學抗性。對於低反應性水溶性溶液和有機溶劑，使用鋼製或鈦製單元通常是很好的替代方案。對於非水性、低電導度、富有蛋白質的黏性樣品，選對感測器變得特別重要，例行性酸鹼值感測器是這種樣品可能的誤差來源。
b. 適當的電極常數與樣品的電導度相關。樣品的預期電導度越低，感測器的電極常數應該越小。要在雙極單元和 4 極單元中做抉擇，可使用以下這個規則，此規則簡單但堪用：測量低電導度時，應使用雙極單元。測量中度到高度電導度時，最好使用 4 極單元，尤其是電導度測量範圍很廣時。
在電導度測量中，溫度如何補償？
溫度有幾種補償方式。
水性溶液中的電導度深受溫度的影響 (~2 %/°C)。這就是為什麼習慣將每個測量和參考溫度聯繫在一起的原因。20 °C 或 25 °C 是電導度測量領域中常用的參考溫度。
為了配合不同的使用者，已開發出一些不同的溫度修正方法：
- 線性：用於中度和高度電導度的溶液
- 非線性：自然水，如地下水、地表水、飲用水和廢水
- 純水：超純水、去離子水、蒸餾水
- 無：一些標準 (如 USP <645>) 禁止進行任何溫度補償
溫度對不同離子 (甚至是相同離子不同濃度) 的影響，可能極具挑戰性。因此，必須為每一種樣品確定補償因數，此因數稱為溫度係數 (α)。(校準標準液的情況也是如此。METTLER TOLEDO 所有主機都能夠使用預設的溫度表自動說明此一補償。)
如何正確保存實驗室電導度感測器？
所有使用手冊為各自感測器提供長期與短期儲存的必要資訊。一般來說，長期儲存時，實驗室電導度探針應保持乾燥。
實驗室電導度感測器的預期壽命為何？
實驗室電導度電極沒有使用期限。只要在指定的溫度極限內使用電極，且並未對感測器及其纜線施加嚴重的機械施力和嚴苛的化學條件，理論上都能永遠使用。然而，電極常數可能會因為脂肪物質和沉澱物的沉積而發生變動。多數情況下，使用乙醇、異丙醇或丙酮沖洗都能恢復感測器。
哪些實驗室電導度感測器具有標稱或經過認證的電極常數？
InLab 741、InLab 742 和 InLab Trace 等低電導度系列感測器，其證書中記錄了經測量的電極常數。這些電極常數經過認證，工廠在製程完成後直接決定，追溯性符合 ASTM 和 NIST。最大不確定性為 ±2% 時，準確度綽綽有餘，而且直接在主機中輸入電極常數就能測量電導度，無需校準。經過認證的電極常數陳述於品質證書上、印於感測器纜線上，亦儲存在 ISM 感測器晶片上。
由於這些感測器特別設計用於低導電介質 (如純水、超純水、蒸餾水和去離子水)，測量單元被污染影響的可能性非常低。因此，電極常數可被視為具有穩定性。然而，定期使用電導度標準液 (例如 10 µS/cm) 來驗證精準度非常重要。
METTLER TOLEDO 所有其他的電導率感測器，其證書上都印有標稱的電極常數。這些感測器在使用前，必須先利用適當的校準標準液進行校準。
何時校準或驗證實驗室電導度感測器？
如果不知道確切的電極常數，必須執行校準。知道確切的電極常數時，執行驗證就夠了。電極常數已經過認證的感測器，或先前已校準過的感測器，適用此做法。
是否能在非水性溶液中測量電導度？
可以。有機物質也具有分離特性。苯、乙醇、石油產品等有機化合物的電導度通常很低。
如何清潔實驗室電導度感測器？
每次測量後，應以去離子水沖洗感測器。感測器若暴露在不溶於水的樣品中，應使用溶於水的溶劑進行清潔，例如乙醇或丙酮，然後以去離子水仔細沖洗。若測量單元內有固體堆積，用一根浸了清潔液的棉花棒小心去除，然後以去離子水沖洗感測器。
(小心：帶有鍍鉑極柱的感測器絕不能以機械方式清潔，否則可能損及感測器)。