电解质溶液的导电性_电解质溶液导电性测定的简易仪器――笔式电导率计
时间：2019-02-05 03:27:16 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：介绍一种在日常生活生产中常用的笔式电导率计，可定量地测量出各种电解质溶液的导电能力，把它引入中学化学课堂，可提高实验教学效果。 关键词：电导率计；初高中化学教学；演示实验
文章编号：1005－6629(2008)05－0014－03中图分类号：G633.8文献标识码：C
初中化学教科书(人教版)中《酸、碱、盐溶液的导电性》演示实验，以及普通高中课程标准实验教科书化学必修I(苏教版中)《溶液的导电性实验》演示实验(见第13页图1-10)，我们都遇到过电解质溶液导电性测定的演示实验。
1 传统的教学演示实验装置
1.1 此装置的使用方法
我们一般是用下图的实验装置(如图1所示)：选取六只相同大小的烧杯，分别加入相同浓度、相同体积的不同电解质溶液，每只烧杯内置两根大小相同的石墨碳棒，并使每只烧杯内两棒距离和深度一致，再分别与六只相同型号的灯泡串联后，同时并联到如图1所示的电路中。
图1
1.2 此装置的优点
通过灯泡的明暗，很容易观察实验现象；电路图线路很清晰，学生容易看明白，也容易自己动手制作。
1.3 此装置的缺点
很难找到完全一致的灯泡。在同一种溶液中做实验时，会出现装上不同的灯泡，明暗程度不一样的情况；此套实验装置比较繁杂，不便于携带；若使用低压电源或电池组进行此实验，也不是很方便；若直接接到220V的交流电源上，操作时稍有不慎，易造成触电事故，会有人身危险。
有一次笔者在互联网上浏览时，搜索到一种能测定电解质溶液导电能力强弱的简易仪器――笔式电导率计(如图2所示)，购买后，用其进行教学演示实验和研究，发现它有其独到之处，现特向广大化学教师们介绍其特点和功能。
图2
2 笔式电导率计
2.1 使用方法
笔式电导率计的使用方法非常简便，只需取下笔套，将电导率计上的开关拨到“ON”位置，再将其下端伸入试液中，记录下显示器上的数字即可。若需再测定其他溶液时，需要用蒸馏水对电极冲洗两至三次。实验完毕，要进行清洗，并将开关拨到“OFF”位置后收藏。
2.2 优点
笔式袖珍型，体积小，可放在口袋里随处携带；液晶屏幕比较宽大，显示数值清晰，便于实验数据的观察与记录；设计合理，笔端电极可直接插入待测液中测量，笔套也可作被测液容器，使用极为方便；测量快速，由于是使用精巧裸式的传感元件制成，5-30秒可完成一次测量；清洗方便，电极护套可拔下，便于探针和护套的清洗。(探针用钛金制作)
2.3 工作原理
2.3.1 电导率是物质传送电流的能力
在液体中常以电阻的倒数――电导来衡量其导电能力的大小。电导L的计算式：L=1/R。电导的单位用姆欧又称西门子。用S表示，由于S单位太大，常采用毫西门子或微西门子：1S=103mS=106μS。电导率的单位用μS/cm表示。常温下，同样浓度的电解质，它们的电导率也不一样。通常是强酸，强碱和它与强酸生成的盐类的电导率较大，而弱酸和弱碱的电导率较小。水的电导是衡量水质的一个重要指标，在水质监测中，一般通过对溶液电导率的测量可掌握水中所溶解的无机盐类的总浓度指标。
2.3.2 溶液的电导率随着温度的升高而增加
浓度一定时，溶液电导率随着温度的升高而增加，其增加的幅度约为2%℃-1。同一类的电解质，当浓度不同时，它的温度系数也不一样。在低浓度时，电导率的温度之间的关系为：L1=L0[1+α(t-t0)+β(t-t0)2]。由于第二项β(t-t0)2之值较小，可忽略不计。所以在低温时的电导率与温度的关系可用以下近似值L1=L0[1+α(t-t0)]表示，因此实际测量时必须加入温度补偿。水的电导率的温度系数在不同电导率范围有不同的温度系数。
2.4 主要技术参数
2.5 电导率计的适用范围和有关应用常识
理化实验教学：水溶液的电导率直接和固体溶解量成正比，因此示值越小，水中含杂质越小。纯乙醇的电导率值为零，大于零则表示不纯。
纯净水生产和饮用：纯净水、矿泉水久置后，电导率值较开始时上升过高，其病毒和菌落总数也会相应增高，此时不可生饮，影响健康。
家庭：若用水浸泡水果蔬菜，测其电导率值，若偏高，可能有化学污染，应引起重视。洗衣机应放多少离子型洗衣粉，用电导率计检测可使经验数字化。清洗程序后，排水前检测的示值与自来水差不多即可视为清洗干净，若示值超过自来水，则应减少洗衣粉的投放量。
市政供水：小区如果是二次供水，或者由顶层蓄水箱供水，易造成二次污染，应常检测电导率值的变化，可催促物业部门及时清洗。
由于每个地区水源和管道不同，电导率值也不同。北方水一般偏硬，含钙镁离子较多，电导率值偏高，会结水垢。一般硬水示值在300-800之间(结垢)，超硬水(盐碱水)示值大于800(严重结垢)。而深井水若示值600以上，说明杂质含量过高。
花肥首次按规定配制后，测其值，记录该数字可方便今后配制。
游泳池水的洁净度：在游泳池游泳过程中可测池水清洁度变化，示值过高应引起重视。
鱼缸用水：水族鱼缸用水，可测其值，知其洁净度，若数值上升过大，应及时换水。水产养殖：海产养殖用水，可测其值，以便今后配制和检测。
电渡液、锅炉用水、照相冲洗液、食品加工、办公室、电离水化妆品、旅行保健等方面，都可很方便地使用这种笔式电导率计，来判断是否符合要求。
3 其他电导率计
市场上还有其他的电导率计，如水质检测仪KL-2603(如图3所示)， 它是集酸度计、温度计、电导率计、ORP计、TDS计等多种功能于一身，并配精美工具箱。
注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
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