电导率的测量原理是将相互平行且距离是固定值l的两块极板(或圆柱电极),放到被测溶液中,在极板的两端加上一定的电势(为了避免溶液电解,通常为正弦波电压,频率1~3 khz)。然后通过电导仪测量极板间电导。
电导率的测量需要两方面信息。一个是溶液的电导g,另一个是溶液的电导池常数q。电导可以通过电流、电压的测量得到。
根据关系式k=q×g可以得到电导率的数值。这一测量原理在直接显示测量仪表中得到广泛应用。
而q= l/a
a——测量电极的有效极板面积
l——两极板的距离
这一值则被称为电极常数。在电极间存在均匀电场的情况下,电极常数可以通过几何尺寸算出。当两个面积为1 cm2的方形极板,之间相隔1 cm组成电极时,此电极的常数q=1 cm-1。如果用此对电极测得电导值g=1000 μs,则被测溶液的电导率k=1000 μs/ cm。
一般情况下,电极常形成部分非均匀电场。此时,电极常数必须用标准溶液进行确定。标准溶液一般都使用kcl溶液这是因为kcl的电导率的不同的温度和浓度情况下非常稳定,准确。0.1 mol/l的kcl溶液在25℃时电导率为12.88 ms/cm。
所谓非均匀电场(也称作杂散场,漏泄场)没有常数,而是与离子的种类和浓度有关。因此,一个纯杂散场电极是复杂的电极,它通过一次校准不能满足宽的测量范围的需要。