SJ Z 9125.3-1987 电化学分析仪性能的表示 第三部分:电解质电导率.pdf
《SJ Z 9125.3-1987 电化学分析仪性能的表示 第三部分:电解质电导率.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《SJ Z 9125.3-1987 电化学分析仪性能的表示 第三部分:电解质电导率.pdf(19页珍藏版)》请在麦多课文档分享上搜索。
1、中华人民共和国电字工业一小SJjZ 9125.3 87 IEC 746 3(1985) 一-分z电一Expression of Performance of elcctrochemical ana1yzers Part 3: Electrolytic conductivity 范围本标准适用于测定电解质水溶液电导率的分析仪、传感器及电子单元。SJ/2 9125.1 87(电化学分析仪性能的表示,第一部分,总!则标准包括更广泛的内IEC 746 1 容,适用于所有的电化学分析仪,其中也包括电解质电导率。2 目的本标准提供为测定电解质水海波电导率分析仪、传感器和电子单元,规定其术语、定义、制造厂应
2、说明的文件要求和分析仪性能的测试方法。3 定义除旦各iiy一句准的第3条已经规定的条文之外,增加以下条文。3.1 电解质屯导(Electrolytic Conductance) 电解质电导可由离子电荷迂移来表达,通过电解质溶液电流除以加于电极间的电位洼,定义为电解质电导。可用下式表达,GZJ . . . . . . . . ( 1 ) 式巾I1一-通过电解质海波电流,单位AJU一一加于电极间的电位差,单位v,G电解质电导。电解质溶液电导的单位,用西门子),以符号S来表示。电解质语液的电阻,是电解质电导的倒数,其单位是欧,符号为Qo3.2 电解质电导率(Electrolyticconductiv
3、ity) 电解质电J导率曾被称为比电导,由下式表达sk =JjE . ( 2 ) ,-制闹.-倒回曲回回回画画雀-幅画闺嗣帽腼嘟臼咀四描画国._.品峭副司脏中华人民共和国电子工业部1988- 01 - 04 :Jl 1 SJ/2 8125.3 81 式中J-一电流密度,量纲.A. m叫E-一电场强度,量纲.V. m-1。电解质电导率的单位是S-m-1,电解质电阻率是电解质电导串的倒数,单位是Q.mo一个均匀的截面fR为A,长度为L的电解质海液导体,其电解质榕波的电导G(参见,3.1条有如下的关系sK G-L =m-r. ( 3 ) 电解质溶液电导率的方法是采用非均匀截面积的电导地来测定,这通过
4、已知电解质电导率的参考榕液来测定商数1/A,因此商数l/A又称为电导池常数。来。在电极表面战化现象的发生将影响被测量值,为避免这些误差,可以采用以下的多法。( 1 ) 用频率足够高,能避免极化效应的高频交流信号进行fY且。( 2 ) 用能够分离迁移电流和测量电极电位的四电极进行问且。( 3 ) 通过不导电介质,在电导体与测量电路之间的糯合,测量其感扰或容扰。每种方法都是通过电导池数电解质榕波电导率和输出测量佳之间的关系建立起3.3 传感器的电导地常数(Cellconstant of the senSor unit ) 电解质溶液电导及其电导率之间的关系,可自下式确定k=Kcell,G( 4 )
5、 式中,k一一电解质电导率,量纲S m -1, G-一电解质电导,量纲西C门子),用S表示FKCe!l-一电导池常数,量纲m-1(用来换算电解质电池电导。注z电导池苦数在街定范围内(参见第4.1条)是常数。超过此范围,由子极化效应将产生误差。3.4 温度系数(Temperature coefficient ) 电解质电导率随温度开C尔文温度每变化1度的相对增加或减少的变化率,定义为温度系数。它与实际应用紧密相关。可以用下式予以表达sk t1 = kt ( 5) (1+t:,_t) 式中:k t: 温度为t时电解质海液的电导率pk们在基准温度tr时的电解质溶液的电导率,t:,_ t, 为温度主t
6、:,_t=(t-tl)z 为温度系数,温度系数的单位是K蝴1实际上,本公式在温度变化不大的小范围内,具有足够的准确度,而在温度变化较大的情况下,通常必需加上温度系数多项级数的较高次项,例如卢(t:,_t)2+(,6.1)2 + 给予第(5 )式才能得到足够的准确度。百分比温度系数是从基准值krlJ变化百分比关系,除以开C尔文温度变化。一2一SJ/Z 9125.3 11 通常采用以下表达方式,(%)=100. . . . . . . ( 6 ) 注s实际上制造广的说明应考虑解决电导率测量与温度的相关蚀。3.5 共模输入电庄(Common mode input Voltage ) 同时加人于两个输
7、入端的同一电庄、定义为韭模输入电度。3.6 输人共模抑制比(CMRR ) ( Input common mode rejection ratio ( CMRR ) ) 个量程范围内,输入量程与最大失调电应变量之比。4 技术说明除击71巴:1-87的第4条款的规定外并增加以下的内节。注:勿需说明传感器的预热时间。对于复合分析仪ftgf?:1-BT文件的规定。仅对电子单元宿营-4.1 传感器的说明。4.1.1 电导池常数。4.1.2 可适用的温度补偿范围。!4.1.3 温度补偿系统的类型,及其电气特性和极限值的说明。4.1.4是否是流通型、浸人型或者其他型式。4.1.5 当采用流通型传感器时,应规
8、定流动范围.4.1.6 与样品接触的材料。4.1.7 工作压力范围。4.1.8 工作温度范围。4.1.9 传感器外型尺寸。4.2 电子单元的附加说明4.2.1 测量频率。4.2.2 可应用的温度补偿范围。4.2.3 电子单元可自己用的传感器的温度补偿器件类别型号。4.2.4 样品基准温度调整的可能性。4.2.5 允许的最大共模输入电压。4.2.6 输入共模拍1制比(CMRR)。4.2.7 加于传感器的最大电压。4.3 复合分析仪的附加说明。4.3.1 电导率测量范围额定值和有效值。4.3.2 样品的基准温度。4.3.3 用于温度补偿的温度系数fX;温度系数范围。4.3.4 电导地常数调节范围。
9、仅适用于四电极电导测草系统。3帽.SJ/Z 8121.1肝4.3.5 用于温度补偿的电解质溶液电导率和或其组份-S 影响电子单元性能的推荐的影响量的标准值和e撞mS_Y_Z 9125.1 87 ,.:JCo!E C 746 1 的第6条,并增加以下的条文。6.1 总则当测量一种以上试液时,传感器必需按6.1.1条的规定处理,以应用于,线性误差试验适用时复性误差,稳定性误差,传感器的温度效应。当使用一个厂家的传感穰而使用另一广家制造的电乎单元,则对电子单元的特殊试验方法,应该是电子单元制造广和使用者都同意的方法。6.1.1 上面提到的种种情况,传感器必需用在额定工作范围内其电导率可以忽略不计的水
10、冲洗数次,然后用新的溶液冲洗。只有这样才可以浸入新鲜溶液装满的烧杯中,倘进行连续几次测定,则每次都必需重复进行清洗手续。对于流通型测定系统,检验规程必需按制造厂规定的流通条件进行。6.2 校准溶液与试液液的采用见附录A,试液的采用见附录B。6.3试验程序对于那些特殊应用的分析仪,以下这些试验不够时,其试验程序应由制造厂和使用方共同商定。6.3.1 工作误差见皇仔EJEf一句6川条。6.3.2 线性误差6.3.2.1传采用适当的电子单元,按照第6.3.2.2条的规定进行试验。6.3.2.2 分析仪传感器应与呈现均匀分布电导率的5种以上的校准溶液相接触,包括对分析仪呈现为接近于额定值的最大值、中间
11、值和最小值的校准溶液。从回归线确定,计算一阶最小二乘方值和最大值偏差,这里最大偏差就是线性误差,并用额定量程的百分数表示。注2为提高效率,术试验可以与重复性误差(参见第6.3.3.2)合并起进仔,4 8.8.8重复性8.8.3.1 f专SJjZ 9125.3 87 采用适当的电子单元,按6.3.3.2条进行试验。8.3.3.2 分析仪将传感器很好地与试液相接触,试液应尽可能呈现接近额定电导率的最小、中间和。依次对每一种试液都重复测试6次,在6次读数期间,不再清洗传感器,其测量时间间隔约为分析仪的10倍90%的时间。对每-种溶液从每6次测量值计算标准偏差,三个标准差的平均值定义为重复性误差。各溶
12、液和传感器的温度必需保持相同,其差异应在土0.2.C以内并且温度与重复性误差记录在起。6.3.4 稳定性误差6.3.4.1 传感器采用适当的电子单元,按第6.3.4.2条的规定选行试验d6.3.4.2 分析仪传感器应与试液相接触,该试波的电导率应尽可能接近额定电导率的中间值,并记录其指示值。在规定的时间间隔之后重新测量,然后按额定量程百分比计算稳定性误差。所有的溶液和传感器的温度均应保持相同并在土0.2c以内,温度应与稳定性误差记录在一起。6.3.5 分析仪的输出波动对于本测试,分析仪的输出必需显示在一台记录仪上,该记录仪的9C%时间应小子分析仪的90%时间。传感器应与一种稳定的试掖相接触,溶
13、放的电导率应接近中间刻度值,样品的温度应保持在额定温度范围内的任何恒定温度,在5min期间,测定其随机的或者有规律的峰到峰值,从其输出的变化,按其额定范围计算为百分比误差。试验应进行三次,记录其读数的平均值作为报告。6.3.6 延迟时间(T!o),上升下降时间(Ty,Tf ), 90%时间(T 9 0 )。这些性能往往是特殊应用的函数,而不仅是仪器本身所决定,因此建议尽可能地根据应用情况设计在统问试程序。本文提供两种测试程序,已经列在附录C,如果用流动电导池,则必需采用程序Ag6.3.7 输入共模抑制比(CMRR)施加对地端为最大共摸输人电压于电子单元的两个输入端,并记录仪器的输出电压,然后对
14、仪器的一个输入端输入电压,使仪器给出同样输出读数。按下式计算共模抑制比(CMRR)CMRR=-2向在( 7 ) 5 SJjZ 9125.3 81 式中IVi一单端输入信号,单位IV, Vc一二最大共模输入电庄,单位:V, CMRR-一一共棋?可1制比,单位dBo6.3.8 工作周期本程序的目的是用来试验在恶劣工作条件下的分析仪。工作周期通常取决于工作条件,因此试验必需由制造厂和使用方商定。6.8.9 电导池常数6.3.9.1 传感器本测试项目仅适用于四电极电导率测量系绕。采用一台适当的电子单元,按以下规定进行试验。传感器在墨准fE度下浸入于校准溶液中,记录所测得的电导,则电导池常数由下式计:式
15、中:(Cell一-电导池常数,警细m-1k t1一在基准温度下校准溶液的电解质电导卒,JE纲s.m-1 G一测量得到的电导,量纲西(S) 注:C!l实际上,本测试通常遂行的,是将泼皮准的电寻?也常数弓个饺准过巾电E于1&:苦;次恨也使(I办法计算电导池常数。 本测试必需采用分析仪应用时同样的测重归率和同伴的波形的情况下送行。6.3.9.2 分析仪如果分析仪具有固定的电导池常数,则仪器的电导卒读数就可以直接读出。如果电导池常数是在变化的情况下,应i是定这样一个位置,值得读数与一种中等范围电导卒校准谣液的电导率示值相差不大,此后用两种校附格被进行iJJl量,以便近似地标J额;立仪用的上限和下限。6
16、.3.10样本试验仅适用于有温度系数补偿的电导率分析仪。6.3.10.1传使用适当的电子单元,用适当的测量频率,按6.3.10.2条的规定进行试验。6.3.10.2 分析仪传感器必需依次插入装有已知温度系数参见第4.1.8条规定的,咬准溶液的两个容器中。在第一个容器中注洁的温度,应该接近于传感器额定工作范围的最小缸,而在第二个容器中溶液的扫庭应接近传感器额定工作范围的最大值。用非磁性器件适当地tJM半溶液并且使传感器与容器岳之间有足够的问除和插入深度.在每次测量中这些条件均应得到保证。- 6 -SJjZ 128.1 .1 分别记录两种状态下到应H:J皿J义。,用来系数,然后将温度系数连同校准海
17、波示值以及度一并记录。度系数由下式计-C Kc II(G2-G1) J -卢,;eJI - - 1 , _. . . .( 9) t - (k tt ( t 2 - T 1) ) 式中.K叫1)传感器的电导池常数Gh GZ一一在温度为T1和t2之下分别测得的电解质溶液电导。k tt一一在基准温度之下,校准溶液的电解质电导率。如果电解质电导率分析仪具有固定的温度系数补偿,其计算按如上所述进行。当其结果除以校准溶液温度系数,并乘以100,记录下该值,并作为温度系数误差百分率。如果电导率分析仪具有可变温度系数调节装置,则校准溶液规定的温度补偿值在分析仪上调定后,试验程序仍如前所述,其计算方法与固定温
18、度系数补偿的方法相同。- 7 跚跚SJ jZ 91a6.8 87 A 氯化悍(KCl)拽近以浓度T 电阻率校淮海被制各方法(mo1. 1-1) (t) s.m-1 每千克溶液中含71.135g。6.5176 人1 的KCl18 9.7838 25 11. 1342 每干克榕液中含7.4191g。7.138X 10-1 B 0.1 真空称量的KCl18 11. 167x 10-1 25 12.856X10-1 一一一一一每千克溶液中合0.7453g。7.736X 10-: C 。.01真空称蛊的KCl18 12.205 x 10-: 25 14.088X10-2 一D 。.001将100ml的C
19、溶液畸泽至1升(200C) 25 14.693 x 10- 3 甲-L Lo Q 表中所列电导率的值是国际单位。这些数据是从美国试验材料标准(American Standard of testing materials简称ASTM)中的口1125-77上获得的,这里没有给出准确度。这些敖据与国际度量街注定组织(InternatonalOrganization of Legal Metrology简称OIML)数据墓本一致。配制每一种溶液应采用去离子水,在25t时其电导率应小于2s、Cm啕1,它与规定值比较可忽略不计。用于制备溶液的氧化饵(KCl )应采用分析纯,并需在温度为220u240c下干
20、燥2h以上。上述标准溶液也可以接ASTM标准的D1125-77标准中,按质量/体积之比配制,采用以下方法,在20c制备。- 8 SJjZ 8125.8 81 近以浓度T 校准海液制各方法电寻采S.m-lmo1. 1-1 ( c ) 每升溶液中含74.2460g。6.5176 A 1 KCl (在大气中称罩18 9.7818 25 11.1342 每升潜液中含7.4365g。7.138XI0-1 B 0.1 KCl (在大气中称量18 11.167X 10-1 25 12.856 x 10- 1 每升溶液中含0.440g。7.736X 10-s C 。.01KCl (在大气中18 12.205
21、x 10-s 2; 14 .088 x lCl- 2. D 14.693X l()-a 0.001 25 进一步的资料,可参考以下文献z( 1) Recommended Reference Materials for Realization of Physicochemi cal Properties. Pere Appl. Chem., 53.1841 1981 ( 2) Standard Solutions Reproducing the Conductivity of Electrolytes International Organizatioll of Legal Metrology
22、( OIML) OIML Recommendation N56. 校正了电寻率子的备i客液。9 J./Z 0125.3叩87一B 化铀的见B!,Bn , Bm裴以下的这些袭,由G.F.Harwell ( Chemical Engineering Division UEAEA Research Group.Atomic Energy Research Establ, Shment , Harwell. U.K ) 发表于1960年10月,它规定给出数据的准确度约为1/4%。给出的浓度用重量/重量的百分率表示。本表可以换算为电导率表,根据给出电阻率倒数计开时刮。关于海波的制备,必需采用去离子水,氯
23、化纳必需用分听纯试剂,且应在220240 c下干燥2h以上本数据表是指在18c之下的值,其他l温度的值可由下式计算sR R18 -t-ETIEitI8】这里bt是温度系数表Bn由表Bm修正。以下示例可以说明如何使用这些表。例z在640C时含有0.024%氧化铀的溶彼电阻率是多少?查表BI:在180C的电阻率=2342.6 Q .cm 查表BII:在63.4 c时bt = 0.02552 查表Bm,关于bt的浓度修正=0计算在63.40C的电阻率s2342.6 = 一一一一一一一一一=1085.2Q.cm : 63.4-18) ) 或者0.0921 S.m-z 至今迟没有可靠数据适用于高电阻率试
24、液,因此为解决此问题的工作正在jlJ:行之中一10甲SJ/% 125.8 81 .嗣-躏啤-亭BI 在180, O.em.) % 化铀。2 4 6 8 10 O. (Inl0 雪421053152 52136 51157 50215 4906 。.001149306 48431 47586 46770 45981 45219 。.00124雪21944482 43768 43077 42408 411雪0.0013 417雪941130 40雪2039927 39352 38793 0.0014 38193 38250 37722 37208 36708 36222 。.001雪36222 3
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
5000 积分 0人已下载
下载 | 加入VIP,交流精品资源 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- SJ 9125.3 1987 电化学 分析 性能 表示 第三 部分 电解质 电导率
