b) Loại điện cực phi platin

Sử dụng các cảm biến đo độ dẫn điện có chứa các điện cực được chế tạo từ các kim loại thông thường bền (ví dụ như thép không gỉ) để theo dõi liên tục và nghiên cứu thực địa. Hiệu chỉnh các cảm biến đo như vậy bằng cách so sánh độ dẫn điện của mẫu với kết quả thu được với thiết bị thí nghiệm. Sử dụng cảm biến đo và thiết bị được thiết kế và phối hợp đúng cách để giảm thiểu sai số trong hằng số cảm biến đo. Dây dẫn quá dài có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của thiết bị đo độ dẫn điện. Trong trường hợp đó cần tham khảo hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất để biết các yếu tố điều chỉnh phù hợp nếu cần thiết.

5  Thuốc thử

5.1  Nước đo độ dẫn điện, Yêu cầu độ dẫn điện của mẫu nước phải nhỏ hơn so với giá trị được đo.

CHÚ THÍCH: Tham khảo các phương pháp chuẩn bị mẫu nước đạt chuẩn như nước thuốc thử.

5.2  Dung dịch kali clorua tiêu chuẩn, KCl, 0,0100M

Hòa tan 745,6 mg KCl khan trong nước đo độ dẫn điện và pha loãng tới 1000 mL trong bình định mức loại A ở 25 °C và bảo quản trong môi trường không có CO₂. Đây là dung dịch chuẩn tham chiếu, ở nhiệt độ 25 °C có độ dẫn điện 1412 μΩ^-1/cm. Dung dịch này thỏa mãn hầu hết các mẫu khi cảm biến đo có hằng số từ 1 đến 2 cm^-1. Đối với các hằng số cảm biến đo khác, sử dụng các dung dịch KCl mạnh hơn hoặc yếu hơn được liệt kê trong Bảng 1. Cẩn thận khi sử dụng các dung dịch KCl nhỏ hơn 0,001 M, vì chúng có thể không ổn định do ảnh hưởng của cacbon dioxit đến nước tinh khiết. Bảo quản trong lọ thủy tinh borosilicat có nắp đậy kín.

CHÚ THÍCH: Đối với các tiêu chuẩn độ dẫn điện thấp, với độ dẫn điện được chứng nhận là 25,0 μS/cm ± 0,3 μS/cm, có thể được lấy từ Viện Tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ (NIST).

6  Cách tiến hành

...

...

...

Rửa cảm biến đo độ dẫn điện với ít nhất ba phần tư dung dịch KCl 0,01 M. Điều chỉnh nhiệt độ của phần thể tích còn lại KCl 0,01 M đến 25,0 °C ± 0,1 °C. Nếu máy đo độ dẫn hiển thị điện trở, R, Ω, thì đo điện trở của phần này và ghi lại nhiệt độ. Tính hằng số cảm biến đo, C:

Trong đó

R_KCl là điện trở đo được, Ω

t là nhiệt độ đo được, °C

Máy đo độ dẫn điện thường biểu thị độ dẫn trực tiếp. Đầu dò thương mại thường chứa cảm biến nhiệt độ. Với các thiết bị như vậy, rửa đầu dò ba lần với 0,01M KCl, như trên. Điều chỉnh thang bù nhiệt độ đến 0,0191 C^-1. Với đầu đo trong dung dịch KCl tiêu chuẩn, điều chỉnh máy đo để đọc 1412 μΩ^-1/cm. Quy trình này tự động điều chỉnh cảm biến đo không đổi bên trong thiết bị đo.

6.2  Đo độ dẫn điện

Rửa kỹ cảm biến đo bằng một hoặc nhiều phần mẫu thử. Điều chỉnh nhiệt độ của phần cuối cùng khoảng 25 °C. Đo điện trở mẫu hoặc độ dẫn điện và ghi lại nhiệt độ chính xác đến ± 0,1 °C.

7  Tính kết quả

...

...

...

a) Khi đo điện trở mẫu, độ dẫn điện ở 25 °C là:

Trong đó:

k là độ dẫn điện, μmho/cm

C là hằng số ô (cell), cm^-1

R_m là điện trở mẫu đo được, Ω và

t là nhiệt độ của phép đo

b) Khi độ dẫn điện của mẫu được đo mà không có độ dẫn điện bù nhiệt độ bên trong ở 25 °C là:

...

...

...

k_m là độ dẫn điện đo được tính theo đơn vị μΩ^-1/cm ở t °C và các đơn vị khác được xác định như trên.

Đối với các thiết bị có bù nhiệt độ tự động và đọc trực tiếp theo đơn vị μΩ^-1/cm hoặc các thiết bị tương tự, giá trị đọc tự động được hiệu chính thành 25,0 °C. Báo cáo độ dẫn điện hiển thị trong các đơn vị được chỉ định.

Xem Phụ lục A về cách chuyển đổi đơn vị từ ôm sang simen

8  Độ chụm và độ chệch

Độ chụm của thiết bị đo độ dẫn thương mại thường nằm trong khoảng từ 0,1 % đến 1,0 %. Độ tái lập thường từ 1 % đến 2 % sau khi thiết bị đã được hiệu chuẩn với dữ liệu đó như được chỉ ra trong Bảng 1.

9  Đảm bảo chất lượng/kiểm soát chất lượng

Đảm bảo chất lượng/kiểm soát chất lượng là một phần của phương pháp và được tiến hành theo SMEWW 2020:2017.

10  Báo cáo kết quả

Báo cáo kết quả cần bao gồm các nội dung sau:

...

...

...

b) Mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử;

c) Tên của phòng thí nghiệm thực hiện;

d) Ngày và thời gian thử nghiệm;

e) Kết quả đo độ dẫn điện;

f) Mọi chi tiết thao tác không được quy định trong tiêu chuẩn này, hoặc được xem là tùy chọn và các chi tiết bất thường có thể ảnh hưởng đến kết quả.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Đơn vị của độ dẫn điện

...

...

...

Trong đó đơn vị của R là Ω và G là Ω^-1 (simen). Độ dẫn điện của dung dịch được đo giữa hai điện cực trơ về mặt hóa học và khoảng cách cố định. Để tránh sự phân cực tại các bề mặt điện cực, phép đo độ dẫn được thực hiện với tín hiệu dòng điện xoay chiều. Độ dẫn của dung dịch, G, tỷ lệ thuận với diện tích bề mặt điện cực, A, cm² và tỷ lệ nghịch với khoảng cách giữa các điện cực, L, cm. Hằng số tỷ lệ, k:

được gọi là “độ dẫn điện” (“độ dẫn điện đặc thù”). Đây là một tính chất đặc trưng của dung dịch giữa các điện cực. Đơn vị của k là 1/Ω-cm hoặc mΩ trên centimet. Độ dẫn điện được báo cáo theo thông lệ tính bằng micro ôm trừ một trên mỗi centimet (μΩ^-1/cm).

Trong Hệ đơn vị quốc tế (SI), hoán đổi của ôm (Ω) là simen (S) và độ dẫn điện được báo cáo là milisimen trên mét (mS/m); 1 mS/m = 10 μΩ^-1/cm và 1μS/cm = 1 μΩ^-1/cm. Để báo cáo kết quả tính theo đơn vị SI mS/m, chia μΩ^-1/cm cho 10.

Để so sánh độ dẫn điện, các giá trị của k được báo cáo liên quan đến các điện cực với A = 1 cm² và L = 1 cm. Độ dẫn điện tuyệt đối, G_s, của các dung dịch kali clorua tiêu chuẩn giữa các điện cực có hình dáng hình học chính xác đã được đo; độ dẫn điện chuẩn tương ứng, k_s, được thể hiện trong Bảng 1.

Độ dẫn điện đương lượng, Λ, của dung dịch là độ dẫn điện trên một đơn vị nồng độ. Khi nồng độ giảm dần về 0, tiến đến một hằng số, được ký hiệu là Λ°. Với k tính theo đơn vị micro ôm trên centimet, cần phải chuyển đổi nồng độ thành đơn vị đương lượng trên mỗi cm³; do đó:

Λ = 0,001k/nồng độ

trong đó các đơn vị của Λ, k và nồng độ lần lượt là Ω-cm²/đương lượng, μΩ^-1/cm và đương lượng/L. Độ dẫn đương lượng, Λ, các giá trị cho một vài nồng độ KCl được liệt kê trong Bảng 1. Trong thực tế, các dung dịch KCl loãng hơn 0,001M sẽ không duy trì được độ dẫn điện ổn định do hấp thụ CO₂ trong khí quyển. Bảo vệ các dung dịch pha loãng khỏi không khí.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13086:2020 về Chất lượng nước - Xác định độ dẫn điện