Điện đạo suất, vật lý học khái niệm, dã khả dĩ xưng vi đạo điện suất. Tại giới chất trung cai lượng dữĐiện tràng cường độE chi tích đẳng vu truyện đạoĐiện lưu mật độJ. Đối vuCác hướng đồng tính giới chất,Điện đạo suất thị tiêu lượng; đối vuCác hướng dị tính giới chất,Điện đạo suất thị trương lượng. Sinh thái học trung, điện đạo suất thị dĩ sổ tự biểu kỳ đích dung dịch truyện đạo điện lưu đích năng lực. Đan vị dĩ tây môn tử mỗi mễ (S/m) biểu kỳ.[1]
- Trung văn danh
- Điện đạo suất
- Ngoại văn danh
- conductivity(electrical conductance )
- Phù hào
- σ
- Đan vị
- Tây môn tử / mễ ( S/m )
- Ảnh hưởng nhân tố
- Ôn độ, sảm tạp trình độ, các hướng dị tính
- Định nghĩa
- Điện trở suấtρ đích đảo sổ
- Tính chất
- Vật lý học khái niệm
Điện đạo suất ( conductivity ) thị dụng lai miêu thuật vật chất trungĐiện hàLưu động nan dịch trình độ đích tham sổ. Tại công thức trung, điện đạo suất dụng hi tịch tự mẫu σ lai biểu kỳ. Điện đạo suất σ đích tiêu chuẩn đan vị thịTây môn tử / mễ( giản tả tố S/m ), vi điện trở suất ρ đích đảo sổ, tức σ=1/ρ.
Đương 1 an bồi ( 1 A ) điện lưu thông quá vật thể đích hoành tiệt diện tịnh tồn tại 1 phục đặc ( 1 V ) điện áp thời, vật thể đích điện đạo tựu thị 1 S. Tây môn tử thật tế thượng đẳng hiệu vu 1 an bồi / phục đặc. Như quả G thị điện đạo ( đan vị tây môn tử ), I thị điện lưu ( đan vị an bồi ), U thị điện áp ( đan vị phục đặc ), tắc:
G = I/U
Điện đạo suất σ tắc khả dĩ thông quá điện đạo G, đạo thể đích tiệt diện tích A, đạo thể trường độ l lai kế toán:
σ = Gl/A[4]
Thông thường, đương điện áp bảo trì bất biến thời, giá chủng trực lưu điện điện lộ trung đíchĐiện lưuDữ điện đạo thành bỉ lệ quan hệ. Như quả điện đạo gia bội, tắc điện lưu dã gia bội; như quả điện đạo giảm thiếu đáo tha sơ thủy trị đích 1/10, điện lưu dã hội biến vi nguyên lai đích 1/10. Giá cá quy tắc dã thích dụng vu hứa đa đê tần suất đích giao lưu điện hệ thống, như gia đình điện lộ. Tại nhất ta giao lưu điện điện lộ trung, vưu kỳ thị tạiCao tần điện lộTrung, tình huống tựu biến đắc phi thường phục tạp, nhân vi giá ta hệ thống trung đích tổ kiện hội tồn trữ hòa thích phóng năng lượng.
Điện đạoHòa điện trở dã hữu quan hệ, như quả R thị nhất cá tổ kiện hòa thiết bị đích điện trở ( đan vị âu mỗ Ω ), điện đạo vi G ( đan vị tây môn tử S ), tắc: G = 1/R[2].
Điện đạo suất dữ ôn độ cụ hữu ngận đại tương quan tính. Kim chúc đích điện đạo suất tùy trứ ôn độ đích thăng cao nhi giảm tiểu. Bán đạo thể đích điện đạo suất tùy trứ ôn độ đích thăng cao nhi tăng gia. Tại nhất đoạn ôn độ trị vực nội, điện đạo suất khả dĩ bị cận tự vi dữ ôn độ thành chính bỉ. Vi liễu yếu bỉ giác vật chất tại bất đồng ôn độ trạng huống đích điện đạo suất, tất tu thiết định nhất cá cộng đồng đích tham khảo ôn độ. Điện đạo suất dữ ôn độ đích tương quan tính, thời thường khả dĩ biểu đạt vi, điện đạo suất đối thượng ôn độ tuyến đồ đích tà suất.
Cố thái bán đạo thể đích sảm tạp trình độ hội tạo thành điện đạo suất ngận đại đích biến hóa. Tăng gia sảm tạp trình độ hội tạo thành điện đạo suất tăng cao. Thủy dung dịch đích điện đạo suất cao đê tương y vu kỳ nội hàm dung chất diêm đích nùng độ, hoặc kỳ tha hội phân giải viĐiện giải chấtĐích hóa học tạp chất. Thủy dạng bổn đích điện đạo suất thị trắc lượng thủy đích hàm diêm thành phân, hàm ly tử thành phân, hàm tạp chất thành phân đẳng đẳng đích trọng yếu chỉ tiêu. Thủy việt thuần tịnh, điện đạo suất việt đê ( điện trở suất việt cao ). Thủy đích điện đạo suất thời thường dĩ điện đạoHệ sổLai kỷ lục; điện đạo hệ sổ thị thủy tại 25°C ôn độ đích điện đạo suất.[3]
Hữu ta vật chất hội hữuCác hướng dị tính(anisotropy) đích điện đạo suất, tất nhu dụng 3 X 3 củ trận lai biểu đạt ( sử dụng sổ học thuật ngữ, đệ nhị giai trương lượng, thông thường thị đối xưng đích ).
Điện đạo suất đích trắc lượng thông thường thị dung dịch đích điện đạo suất trắc lượng. Cố thể đạo thể đích điện trở suất khả dĩ thông quáÂu mỗ định luậtHòa điện trở định luật trắc lượng.Điện giải chất dung dịchĐiện đạo suất đích trắc lượng nhất bàn thải dụng giao lưu tín hào tác dụng vu điện đạo trì đích lưỡng điện cực bản, do trắc lượng đáo đíchĐiện đạo trì thường sổK hòa lưỡng điện cực bản chi gian đích điện đạo G nhi cầu đắc điện đạo suất σ.
Điện đạo suất trắc lượng trung tối tảo thải dụng đích thị giao lưu điện kiều pháp, tha trực tiếp trắc lượng đáo đích thị điện đạo trị. Tối thường dụng đích nghi khí thiết trí hữu thường sổ điều tiết khí, ôn độ hệ sổ điều tiết khí hòa tự động ôn độ bổ thường khí, tại nhất thứ nghi biểu bộ phân do điện đạo trì hòaÔn độ truyện cảm khíTổ thành, khả dĩ trực tiếp trắc lượngĐiện giải chất dung dịchĐiện đạo suất.
Điện đạo suất đích trắc lượng nguyên lý thị tương tương hỗ bình hành thả cự ly thị cố định trị L đích lưỡng khối cực bản ( hoặc viên trụ điện cực ), phóng đáo bị trắc dung dịch trung, tại cực bản đích lưỡng đoan gia thượng nhất định đíchĐiện thế( vi liễu tị miễn dung dịch điện giải, thông thường vi chính huyền ba điện áp, tần suất 1～3 kHz ). Nhiên hậu thông quáĐiện đạo nghiTrắc lượng cực bản gian điện đạo.
Điện đạo suất đích trắc lượng nhu yếu lưỡng phương diện tín tức. Nhất cá thị dung dịch đích điện đạo G, lánh nhất cá thị dung dịch đích điện đạo trì thường sổ Q. Điện đạo khả dĩ thông quá điện lưu, điện áp đích trắc lượng đắc đáo.
Căn cư quan hệ thức K=Q×G khả dĩ đắc đáo điện đạo suất đích sổ trị. Giá nhất trắc lượng nguyên lý tại trực tiếp hiển kỳ trắc lượng nghi biểu trung đắc đáo quảng phiếm ứng dụng.
Nhi Q= L/A
A—— trắc lượng điện cực đích hữu hiệu cực bản diện tích
L—— lưỡng cực bản đích cự ly
Giá nhất trị tắc bị xưng vi điện cực thường sổ. Tại điện cực gian tồn tạiQuân quân điện tràngĐích tình huống hạ, điện cực thường sổ khả dĩ thông quá kỉ hà xích thốn toán xuất. Đương lưỡng cá diện tích vi 1 cm2Đích phương hình cực bản, chi gian tương cách 1 cm tổ thành điện cực thời, thử điện cực đích thường sổ Q=1 cm-1.Như quả dụng thử đối điện cực trắc đắc điện đạo trị G=1000 μS, tắc bị trắc dung dịch đích điện đạo suất K=1000 μS/ cm.
Nhất bàn tình huống hạ, điện cực thường hình thành bộ phân phi quân quân điện tràng. Thử thời, điện cực thường sổ tất tu dụng tiêu chuẩn dung dịch tiến hành xác định. Tiêu chuẩn dung dịch nhất bàn đô sử dụng KCl dung dịch giá thị nhân vi KCl đích điện đạo suất đích bất đồng đích ôn độ hòa nùng độ tình huống hạ phi thường ổn định, chuẩn xác. 0.1 mol/L đích KCl dung dịch tại 25℃ thời điện đạo suất vi 12.88 mS/cm.
Sở vịPhi quân quân điện tràng( dã xưng tác tạp tán tràng, lậu tiết tràng ) một hữu thường sổ, nhi thị dữ ly tử đích chủng loại hòa nùng độ hữu quan. Nhân thử, nhất cá thuần tạp tán tràng điện cực thị tối phục tạp đích điện cực, tha thông quá nhất thứ giáo chuẩn bất năng mãn túc khoan đích trắc lượng phạm vi đích nhu yếu.
Điện đạo điện cựcNhất bàn phân vi nhị điện cực thức hòa đa điện cực thức lưỡng chủng loại hình.
Nhị điện cực thức điện đạo điện cực thị quốc nội sử dụng tối đa đích điện đạo điện cực loại hình, thật nghiệm thức nhị điện cực thức điện đạo điện cực đích kết cấu thị tương nhị phiến bạc phiến thiêu kết tại nhị bình hành pha li phiến thượng, hoặc viên hình pha li quản đích nội bích thượng, điều tiết bạc phiến đích diện tích hòa cự ly, tựu khả dĩ chế thành bất đồng thường sổ trị đích điện đạo điện cực. Thông thường hữu K=1.K=5.K=10 đẳng loại hình. NhiTại tuyến điện đạo suất nghiThượng sử dụng đích nhị điện cực thức điện đạo điện cực thường chế thành viên trụ hình đối xưng đích điện cực. Đương K=1 thời, thường thải dụng thạch mặc, đương K=0.1.0.01 thời, tài liêu khả dĩ thị bất tú cương hoặc thái hợp kim.
Đa điện cực thức điện đạo điện cực, nhất bàn tại chi trì thể thượng hữu kỉ cá hoàn trạng đích điện cực, thông quá hoàn trạng điện cực đích xuyến liên hòa tịnh liên đích bất đồng tổ hợp, khả dĩ chế thành bất đồng thường sổ đích điện đạo điện cực. Hoàn trạng điện cực đích tài liêu khả dĩ thị thạch mặc, bất tú cương, thái hợp kim hòaBạc kim.
Điện đạo điện cực hoàn hữu tứ điện cực loại hình hòaĐiện từThức loại hình. Tứ điện cực điện đạo điện cực đích ưu điểm thị khả dĩ tị miễn điện cực cực hóa đái lai đích trắc lượng ngộ soa, tại quốc ngoại đích thật nghiệm thức hòa tại tuyến thức điện đạo suất nghi thượng giác đa sử dụng. Điện từ thức điện đạo điện cực đích đặc điểm thị thích nghi vu trắc lượng cao điện đạo suất đích dung dịch, nhất bàn dụng vuCông nghiệp điện đạo suất nghiTrung, hoặc lợi dụng kỳ trắc lượng nguyên lý chế thành đan tổ phân đích nùng độ kế, như diêm toan nùng độ kế,Tiêu toanNùng độ kế đẳng.
Căn cư công thức K=S/G, điện cực thường sổ K khả dĩ thông quá trắc lượng điện đạo điện cực tại nhất định nùng độ đích KCl dung dịch trung đích điện đạo G lai cầu đắc, thử thời KCl dung dịch đích điện đạo suất S thị dĩ tri đích.
Do vu trắc lượng dung dịch đích nùng độ hòa ôn độ bất đồng, dĩ cập trắc lượng nghi khí đích tinh độ hòa tần suất dã bất đồng, điện đạo điện cực thường sổ K hữu thời hội xuất hiện giác đại đích ngộ soa, sử dụng nhất đoạn thời gian hậu, điện cực thường sổ dã khả năng hội hữu biến hóa, nhân thử, tân cấu đích điện đạo điện cực, dĩ cập sử dụng nhất đoạn thời gian hậu đích điện đạo điện cực, điện cực thường sổ ứng trọng tân trắc lượng tiêu định, điện đạo điện cực thường sổ trắc lượng thời ứng chú ý dĩ hạ kỉ điểm:
1． trắc lượng thời ứng thải dụng phối sáo sử dụng đích điện đạo suất nghi, bất yếu thải dụng kỳ tha hình hào đích điện đạo suất nghi.
2． trắc lượng điện cực thường sổ đích KCL dung dịch đích ôn độ, dĩ tiếp cận thật tế bị trắc dung dịch đích ôn độ vi hảo.
3． trắc lượng điện cực thường sổ đích KCL dung dịch đích nùng độ, dĩ tiếp cận thật tế bị trắc dung dịch đích nùng độ vi hảo.
Điện đạo suất trắc lượng thị dữ ôn độ tương quan đích. Ôn độ đối điện đạo suất đích ảnh hưởng trình độ y dung dịch đích bất đồng nhi bất đồng, khả dĩ dụng hạ diện đích công thức cầu đắc:
Gt= Gtcal{1 + α(T-Tcal)}
Kỳ trung:
Gt= mỗ nhất ôn độ ( °C ) hạ đích điện đạo suất
Gtcal= tiêu chuẩn ôn độ ( °C ) hạ đích điện đạo suất
Tcal= ôn độ tu chính trị
α = tiêu chuẩn ôn độ ( °C ) hạ dung dịch đích ôn độ hệ sổ.
Hạ biểu liệt xuất liễu thường dụng dung dịch đích α trị. Yếu đắc đáo kỳ tha dung dịch đích α trị, chỉ yếu trắc lượng mỗ cá ôn độ phạm vi nội đích điện đạo suất, tịnh dĩ ôn độ vi túng trục hội xuất
Dung dịch ( 25°C ) | Nùng độ | Alpha (α) |
Diêm toan | 10 wt% | 1.56 |
Lục hóa giáp dung dịch | 10 wt% | 1.88 |
Lưu toan | 50 wt% | 1.93 |
Lục hóa nột dung dịch | 10 wt% | 2.14 |
Khinh phất toan | 1.5 wt% | 7.20 |
Tiêu toan | 31 wt% | 31.0 |
Tương ứng đích điện đạo suất đích biến hóa khúc tuyến, dữ tiêu chuẩn ôn độ tương đối ứng đích khúc tuyến điểm vi cai dung dịch đích α trị.
Thị tràng thượng sở tiêu thụ đích sở hữu điện đạo nghi đô khả dĩ tham chiếu tiêu chuẩn ôn độ ( thông thường vi 25°C ) tiến hành điều tiết đích hoặc tự động ôn độ bổ thường. Đại đa sổ cố định ôn độ bổ thường đích điện đạo nghi đích α điều tiết vi 2%/°C ( cận tự 25°C thời lục hóa nột dung dịch đích α ). Khả điều tiết ôn độ bổ thường đích điện đạo nghi khả dĩ bả α điều tiết đáo canh gia tiếp cận sở trắc dung dịch đích α.
Trung quốc hòa bất thiếu quốc gia đích điện đạo suất cơ chuẩn thị dĩ tương đối trắc lượng pháp kiến lập đích, thị nhất chủng quốc gia phó cơ chuẩn.
Tương nhất chủng thuần độ ưu vu 99.99% đích cao thuần độLục hóa giápTác vi phù hợp quốc tế thôi tiến đích điện đạo suất cơ chuẩn vật chất, do tha sở phối chế đích cơ chuẩn dung dịch ứng cụ hữu quốc tế thôi tiến điện đạo suất trị. Dĩ 25℃ đích dung dịch điện đạo suất vi khởi thủy điểm, tương ứng địa trắc xuất các cá điện đạo suất thường sổ, nhiên hậu án hạ thức cầu xuất kỳ tha ôn độ đích điện đạo suất thường sổ K
K=K0(1-at)
Thức trung, K0Vi 0℃ hạ điện đạo trì thường sổ; a vi chế tác điện đạo trì sở dụng pha liTuyến tính bành trướng hệ sổ;t vi dung dịch ôn độ, đan vị ℃.
Thượng thức vi cận tự thôi đạo kết quả, dữ khảo lự phục tạp tình huống thời tối đa bất hội siêu quá chính phụ 1xl0-5Đích soa biệt. Tái căn cư bất đồng ôn độ hạ các dung dịch tại tương ứng điện đạo trì thượng sở thật trắc đáo đích điện trở trị, tương ứng địa kế toán xuất các dung dịch tại bất đồng ôn độ hạ đích điện đạo suất. Nhân vi điện đạo trì thường sổ tương đối biến hóa đích ôn độ hệ sổ vi -8.49x10-6℃-1,Nhi KCl dung dịch điện đạo suất đích ôn độ hệ sổ đại ước vi +2x10-2℃-1.Nhân thử, giả như 1D, 0.1D hòa 0.01D dung dịch tại 18℃ hòa 20℃ hạ sở trắc đắc đích điện đạo suất dữ quốc tế thôi tiến trị — trí, tắc khả dĩ nhận vi giá dạng đích tương đối trắc lượng phương pháp thị khả kháo đích, giá tại dĩ hậu đích quốc tế dạng phẩm bỉ giác trung đắc đáo liễu nghiệm chứng. Kỳ trung 20℃ đích quốc tế thôi tiến trị thị 1972 niên hòa 1976 niênIUPACThôi tiến trị.
