Шуляк Г.А. | Система управления водоподготовкой

Способность вещества проводить электрический ток можно ли характеризовать электрической проводимостью его, или, наоборот, сопротивлением.

Электрическая проводимость разбавленного раствора и концентрации растворенных в нем веществ связанны друг с двугом прямолинейной зависимостью. Отсюда следует, что измерение электрической проводимости (кондуктометрия) может в принципе служить для определения концентраций растворенных веществ.

Удельным сопротивлением r называется сопротивление столбика вещества длиной 1 см и при поперечном сечении 1 см². Если проводник длиной l 1 см с поперечным сечением s см² обладает общим сопротивлением R, то удельное сопротивление r определяется соотношением

r=(R·s)/l.

В электрохимии вместо удельного сопротивления обычно пользуются удельной электрической проводимостью µ, определяя ее как величину, обратную удельному сопротивлению

µ=1/r.

Так как r выражается в Ом*см, то единицей проводимости µ служит Ом^-1··см^-1.

При повышении температуры на 1 градус µ увеличивается приблизительно на 2-2,5% вследствие уменьшения гидратации ионов и понижения вязкости раствора. В связи с этим все кондуктометрические измерения либо проводят при постоянной температуре, либо в результате измерения вводят соответствующие температурные поправки, либо в схему измерения вводят температурную компенсацию.

Измерение электропроводности делают серийно изготавливаемыми кондуктометрами лабораторного и промышленного типов. Основной частью кондуктометров любого типа есть датчик (первичный преобразователь), в качестве которого используются измерительные электрохимические ячейки, представляющие собою заполненный анализируемым раствором сосуд с жестко закрепленными в нем двумя электродами. Конструкция ячеек должна быть такой, чтобы обеспечить измерение электропроводности с наименьшей погрешностью. Основной характеристикой ячейки есть постоянная А, см^-1, что выражает отношение ее геометрических размеров: расстояния между электродами l к площади их поперечного сечения s:

l/s=A.

С использованием понятия о постоянной электропроводность ионного проводника (раствора электролита) в электрохимической ячейке выражается как

µ=A·(1/R).

Так как передача электричества через раствор осуществляется движением ионов, то удельная электрическая проводимость раствора тем выше, чем больше концентрация ионов и чем больше их абсолютные скорости. Чистая вода, вследствие ничтожно малой диссоциации, почти не имеет проводимости. Последняя возникает, однако, при введении у нее первых же порций электролита и увеличивается по мере добавления новых порций его параллельно с возрастанием концентрации ионов. Когда концентрация раствора становится достаточно большой (в случае хорошо растворимых электродов), то с увеличением ее степень диссоциации сильно уменьшается или в растворах сильных электролитов возрастает влияние взаимного притяжения ионов. Влияние это может стать более сильным, чем влияние увеличения общей концентрации электролита в растворе. В таком случае с увеличением концентрации электролита удельная электрическая проводимость раствора будет уменьшаться.

Кондуктометрический метод контроля качества обессоленной воды