 |
Hovedformålet med denne guide om ledningsevne er at formidle viden om og forståelse af denne analytiske teknik, hvilket vil føre til mere nøjagtige og pålidelige resultater. |
En guide til anvendelser af ledningsevne i laboratoriemiljøet
Denne guide indeholder al den vigtige grundlæggende viden, der er nødvendig for en god forståelse af ledningsevnemåling. Derudover behandles alle de vigtige faktorer, der påvirker målingen, og mulige fejlkilder. Dette hæfte er ikke begrænset til teoretiske aspekter. Det indeholder også en væsentlig praktisk del med trinvise vejledninger og retningslinjer til pålidelig kalibrering og målinger, beskrivelser af specifikke anvendelser og et afsnit med svar på ofte stillede spørgsmål.
Indholdsfortegnelse:
- Introduktion til ledningsevne
- Teori, grundlæggende information og definition
- Samling af beste praksis
- Ofte stillede spørgsmål
- Ordliste
- Bilag (Faktorer til temperaturkorrektion)
Få et forhåndgik på teoriguiden om måling af ledningsevne:
1. Introduktion til ledningsevne
Elektrisk ledningsevne er blevet målt i praksis i mere end 100 år og den er stadig en vigtig og udbredt analytisk parameter i dag. Den høje pålidelighed, følsomhed, hurtige svar og de relativt lave omkostninger ved udstyret gør ledeevnen til et værdifuldt, brugervenligt værktøj til kvalitetskontrol. Elektrisk ledningsevne er en ikke-specifik sumparameter over alle opløste ioniske arter (salte, syrer, baser og nogle organiske stoffer) i en opløsning. Det betyder, at denne teknik ikke er i stand til at skelne mellem forskellige slags ioner. Aflæsningen er proportional med den kombinerede virkning af alle ioner i prøven. Derfor er den et vigtigt værktøj til kontrol og overvågning af en lang række af forskellige typer vand (rent vand, drikkevand, naturligt vand, procesvand osv.) og andre opløsningsmidler. Den bruges også til at bestemme koncentrationerne af ledende kemikalier.
... få mere i teoriguiden om måling af ledningsevne ....
2. Teori, grundlæggende information og definition
2.1 Elektrisk ledningsevne – grundlæggende Information
Elektrisk ledningsevne er et materiales evne til at bære en elektrisk strøm. Udtrykket ledningsevne kan også anvendes i andre sammenhænge (f.eks. termisk ledningsevne). For enkelthedens skyld, er termen “ledningsevne” i denne guide altid brugt med meningen elektrisk ledningsevne.
Transporten af elektricitet gennem materiale kræver altid tilstedeværelsen af ladede partikler. Ledere kan klassificeres i to hovedgrupper baseret på de ladede partiklers art. Ledere i den første gruppe består af et gitter af atomer med en ydre skal af elektroner. Elektronerne i denne ‘elektronsky’ kan frit dissociere fra deres atom og transportere elektricitet gennem gitteret og derfor også gennem
materialet. Metaller, grafit og nogle få andre kemiske forbindelser hører til denne gruppe.
Lederne i den anden gruppe er de såkaldte ioniske ledere. I modsætning til lederne i den første gruppe er strømflowet ikke forårsaget af frit bevægelige elektroner men af ioner. Derved er ladningsoverførslen i elektrolytter altid forbundet til transport af materiele. Ledere i den anden gruppe består af elektrisk ladede og bevægelige ioner og kaldes elektrolytter. Ionisering sker ved opløsning i et polært opløsningsmiddel (såsom vand) eller gennem smeltning.
2.2 Definition af ledningsevne
Ifølge Ohms lov (1) er spændingens (V) opsætningen på tværs af en opløsning proportional med strømflowet (I):
 |
R = modstand (ohm, Ω)
V = spænding (volt, V)
I = strøm (ampere, A)
Modstanden (R) er en proportionalitetskonstant og kan beregnes med det målte strømflow, hvis en kendt spænding anvendes:
 |
.. Få mere i teoriguiden om måling af ledningsevne ..
2.1 Elektrisk ledningsevne – grundlæggende Information
2.2 Definition af ledningsevne
2.3 Opløsningers ledningsevne
2.3.1 Opløste ioner
2.3.2 Selvionisering af vand
2.4 Måleprincip
2.5 Ledningsevnesensor
2.5.1 2-polet ledningsevnecelle
2.5.2 4-polet ledningsevnecelle
2.5.3 Materiale
2.5.4 Valg af den rigtige sensor
2.6 Temperatureffekter
2.6.1 Lineær temperaturkorrektion
2.6.2 Ikke-lineær korrektion
2.6.3 Rent vand
2.6.4 Intet
2.7 Interferens af ledningsevnemålingen
2.7.1 Opløsning af gasformige stoffer
2.7.2 Luftbobler
2.7.3 Elektrodeoverfladens belægning
2.7.4 Geometrirelaterede fejl – felteffekter
3. Samling af beste praksis
Ledningsevne måles i en lang række forskellige anvendelser. Anden del af denne guide giver en masse knowhow om anvendelser. Først beskrives en generel driftsmetode for kalibrering, verifikation og målinger af ledningsevne, herunder det særlige tilfælde med lav ledningsevnemåling. Endvidere gennemgås vedligeholdelsen og opbevaringen af ledningsevnesensorer. I de følgende kapitler beskrives de vigtigste anvendelser i detaljer.
Alle ledningsevnemålere fra METTLER TOLEDO giver yderligere målemetoder ud over målinger af ledningsevne. Tabel 7 giver en oversigt over de målemetoder, som understøttes af en måler. TDS, saltholdighed, ledningsevneaske og bioethanolmålinger beskrives detaljeret i afsnit 3.6.
 |
.. Få mere i teoriguiden for måling af ledningsevne ..
3.1 Kalibrering og verifikation
3.2 Tips til brug af standardopløsninger
3.3 Måling
3.4 Lave ledningsevnemålinger
3.5 Vedligeholdelse og opbevaring
3.6 Specifikke anvendelser
3.6.1 TDS
3.6.2 Koncentrationsmålinger
3.6.3 Saltholdighed
3.6.4 Ultrarent vand
3.6.5 Modstandsevne
3.6.6 Ledningsevneaske
3.6.7 Bioethanol
4. Ofte stillede spørgsmål
Hvordan vælger jeg den rigtige sensor?
Kontrol af følgende tre kriterier vil hjælpe dig med at vælge den rigtige sensor.
1. Kemisk stabilitet:
- Der må ikke være nogen kemisk reaktion mellem sensormaterialet og prøven.
2. Konstruktionstypen:
- 2-polet sensor: Bedst for lave ledningsevnemålinger
- 4-polet sensor: Bedst for middel til høje ledningsevnemålinger
3. Cellekonstant:
- Brug en sensor med en lav cellekonstant (0,01–0,1 cm-1) for lave ledningsevnemålinger
og en sensor med en højere cellekonstant (0,5–1,0 cm-1) for middel til høje ledningsevnemålinger.
... få mere i teoriguiden om måling af ledningsevne ....
Find den rigtige ledningsevnesensor i vores sensor-produktguide
5. Ordliste
Vekselstrøm (AC): Strøm af elektrisk ladning, som periodisk vender retning.
Anion: En negativt ladet ion.
Kalibrering: Empirisk bestemmelse af cellekonstanten ved at måle en standardopløsning.
Kation: En positivt ladet ion.
Cellekonstant K [cm-1]: Teoretisk: K = l / A; Forholdet mellem afstanden mellem elektroderne (l) til det effektive tværsnitsareal
af elektrolyt mellem polerne (A).
Cellekonstanten bruges til at transformere konduktansen ind i ledningsevnen er bestemmes af kalibrering.
Forskellen mellem den teoretiske og den reelle cellekonstant forårsages af feltlinjer.
Konduktans G [S]: Materialets evne til at lede elektricitet.
... få mere i teoriguiden om måling af ledningsevne ....
6. Bilag (faktorer til temperaturkorrektion)
 |
... få mere i teoriguiden om måling af ledningsevne ....
6.1 Faktorer til temperaturkorrektion f25 for ikke-lineær korrektion
6.2 Temperaturkoefficienter (α-værdier) for METTLER TOLEDOs ledningsevnestandarder
6.3 Ledningsevne i TDS-konverteringsfaktorer
