เซ็นเซอร์วัดค่าการนำไฟฟ้า

เซ็นเซอร์วัดค่าการนำไฟฟ้าเป็นเครื่องมือที่ใช้วัดค่าการนำไฟฟ้าของสารละลายอิเล็กโทรไลต์และวัดจากความสามารถของวัสดุในการนำกระแสไฟฟ้า ใช้วัดค่าการนำไฟฟ้าในกระบวนการ ห้องปฏิบัติการ หรือการใช้งานภาคสนาม

อิเล็กโทรไลต์ในตัวอย่างจะแตกตัวเพื่อให้ไอออนที่นำไฟฟ้าได้ ยิ่งความเข้มข้นของไอออนสูงเท่าใด ค่าการนำไฟฟ้าก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น เซลล์การวัดของเซ็นเซอร์วัดค่าการนำไฟฟ้าประกอบด้วยขั้วไฟฟ้าอย่างน้อยสองขั้วซึ่งมีประจุตรงข้ามกันเพื่อวัดค่าการนำไฟฟ้าของตัวอย่าง

หากไม่ทราบค่าคงที่ของเซลล์ที่แน่นอน จะต้องดำเนินการสอบเทียบ เมื่อทราบค่าคงที่ของเซลล์ที่แน่นอน การตรวจสอบก็เพียงพอแล้ว กรณีนี้ใช้กับเซ็นเซอร์ที่มีค่าคงที่ของเซลล์ที่ผ่านการรับรองหรือเซ็นเซอร์ที่ผ่านการสอบเทียบแล้ว

การนำไฟฟ้าขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเป็นอย่างมาก เมื่ออุณหภูมิของตัวอย่างเพิ่มขึ้น ความหนืดของตัวอย่างจะลดลง ซึ่งนำไปสู่การเคลื่อนที่ของไอออนที่เพิ่มขึ้น ดังนั้น ค่าการนำไฟฟ้าที่สังเกตได้ของตัวอย่างจึงเพิ่มขึ้นด้วย แม้ว่าความเข้มข้นของไอออนจะคงที่ก็ตาม

ในแนวปฏิบัติที่ดี ผลลัพธ์ของเซ็นเซอร์วัดค่าการนำไฟฟ้าทุกตัวจะต้องระบุอุณหภูมิหรือมีการชดเชยอุณหภูมิ โดยปกติจะเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมที่ 25 °C

มีหลายวิธีในการชดเชยอุณหภูมิ

การนำไฟฟ้าในสารละลายที่เป็นน้ำได้รับผลกระทบอย่างมากจากอุณหภูมิ (~2 %/°C) ด้วยเหตุนี้จึงเป็นเรื่องปกติที่จะเชื่อมโยงการวัดทั้งหมดกับอุณหภูมิอ้างอิง 20 °C หรือ 25 °C เป็นอุณหภูมิอ้างอิงที่ใช้กันทั่วไปในกรณีของการวัดค่าการนำไฟฟ้า

วิธีการแก้ไขอุณหภูมิที่แตกต่างกันได้รับการพัฒนาเพื่อให้เหมาะกับผู้ใช้ที่แตกต่างกัน:

• เชิงเส้น: สำหรับสารละลายขนาดกลางและที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าสูง
• ไม่เชิงเส้น: น้ำธรรมชาติ เช่น น้ำใต้ดิน น้ำผิวดิน น้ำดื่ม และน้ำเสีย
• น้ำบริสุทธิ์: น้ำบริสุทธิ์พิเศษ, น้ำปราศจากไอออน, น้ำกลั่น
• ไม่มี: มาตรฐานบางอย่าง เช่น USP <645> ห้ามการชดเชยอุณหภูมิใดๆ

ผลกระทบของอุณหภูมิต่อไอออนที่แตกต่างกัน และแม้แต่ความเข้มข้นที่แตกต่างกันของไอออนเดียวกันอาจเป็นเรื่องที่ท้าทาย ดังนั้น จึงต้องกำหนดปัจจัยการชดเชยที่เรียกว่า ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ (α) สำหรับตัวอย่างแต่ละประเภท (นี่เป็นกรณีสำหรับมาตรฐานการสอบเทียบ เครื่องวัดของ METTLER TOLEDO ทั้งหมดสามารถคำนวณการชดเชยนี้โดยอัตโนมัติโดยใช้ตารางอุณหภูมิที่ตั้งไว้ล่วงหน้า)

ใช่ มันเป็นไปได้ ตัวอย่างเช่น สารอินทรีย์ยังมีคุณสมบัติในการแยกตัว ซึ่งช่วยให้วัดค่าการนำไฟฟ้าของสารละลายสารประกอบอินทรีย์ได้ สารประกอบอินทรีย์ เช่น เบนซิน แอลกอฮอล์ และผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมโดยทั่วไปมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำมาก