纯水电导率分析仪是一种用于分析水样电导率的仪器。电导率是电流通过单位横截面积和长度的物质时,物质内部发生的电导现象的度量。在水样中,电导率与水中的离子浓度相关。利用电导率与离子浓度之间的关系,测量水样的电导率,从而推算出水中离子的浓度。
纯水电导率分析仪的工作原理基于电阻法。电阻是电流通过的一个物质的阻力,可以用欧姆定律来计算。欧姆定律认为,电流的大小(I)与电阻的大小(R)成正比,电阻的大小又与电导率(σ)成反比,即I=V/R,R=1/σ*A/L,其中V为电势差,A为横截面积,L为电极间距。因此,电导率越高,电阻越小,通过一个给定的横截面积和距离的电流就越大。
其中的电解质传感器是工作的核心。电解质传感器包括两个电极,通常是两个金属杆或两个平面电极。当水样接触到电极时,水分子会解离成离子,电离过程会导致电极之间形成一个离子传输的体系。此时,离子与电极表面之间存在离子电荷交换,这会导致一个静电势差,也称为电势。当电极之间施加一个电势差时,离子会沿电场线移动以达到电位平衡,而沿途的电子流动也会引起电流变化。电解质传感器测量电流的变化,从而计算出水样的电导率和离子浓度。
纯水电导率分析仪的测量过程具有一定的复杂性。为了准确地测量电导率,需要消除电极表面的极化效应和幅射效应。极化效应是由于电极表面的离子浓度不均匀或水样的pH导致的电位差,会影响电解质传感器的测量精度。幅射效应是由于电极间距离过小,导致测量过程中发生相互影响,会引起电流漂移和误差。