導電度計怎麼校正與量測?電池常數、KCl 標準液、溫度補償一次搞懂

一句話結論: 導電度計量到的是電極間的電導,要乘上電池常數(cell constant)才得到導電度。電池常數靠已知導電度的標準液(常用 0.01 M KCl,25℃ = 1413 μS/cm)校正求得;再加上溫度補償到 25℃,讀值才準。純水量測還要特別防 CO₂ 與氣泡干擾。

導電度是用了一百多年的水質基本參數,但量不準多半出在「沒校正電池常數」或「沒做溫度補償」。

導電度的量測原理

導電度代表水讓電流通過的能力,水靠陰陽離子移動導電,離子越多、溫度越高,導電度越大(離子移動隨溫升加快)。量測時:

量到的電導 G = κ × (A / L)

• κ:比電導(我們要的導電度本質)
• A:電極面積、L:電極間距
• 電池常數 K = L / A —— 每支電極的固定幾何常數

所以導電度 = 量到的電導 × 電池常數。電池常數不對,讀值就整體偏差。導電度與電阻率的關係見:導電度與電阻率。

校正:用 KCl 標準液求電池常數

電極用久了表面會變化,電池常數會漂移,所以要定期用已知導電度的標準液校正:

把電極泡進標準液,儀器依「量到的電導 vs 標準值」自動回推電池常數。校正用的標準液導電度要接近你實際要量的範圍,量純水就別只用 1413 μS/cm 校。

溫度補償:一律換算到 25℃

同一杯水,溫度越高導電度越高(約每升高 1℃ 增加 2% 左右)。沒有統一基準就無法比較,所以業界一律補償到 25℃:

• 開 ATC(自動溫度補償),或記錄溫度一併判讀。
• 純水專用的補償係數和含鹽水不同,量超純水要用純水模式/純水專用錶。

純水量測的特別注意

水越純越難量、越容易飄:

• CO₂ 干擾:空氣中的二氧化碳溶入生成碳酸,使導電度上升 → 用流動式(in-line)量測、避免靜置接觸空氣。
• 氣泡:電極夾到氣泡讀值亂跳,量測前排氣泡。
• 電池常數選對:低導電度用低電池常數電極,靈敏度才夠。
• 超純水多直接看**電阻率(MΩ·cm)**而非 μS/cm。18.2 的意義見:18.2 MΩ·cm 的迷思。

更多水質檢測項目見:水質分析常見項目入門。

常見問題 FAQ

Q1. 什麼是電池常數? 電極的幾何常數(間距/面積),量到的電導要乘上電池常數才是導電度。電極老化會漂移,需用標準液校正回來。

Q2. 為什麼用 KCl 標準液校正? KCl 標準液在特定濃度、25℃ 下的導電度是已知值(如 0.01 M = 1413 μS/cm),用它就能回推電極的電池常數。

Q3. 一定要做溫度補償嗎? 要。導電度隨溫度變化大(約每℃ 2%),不補償到 25℃ 不同溫度的量測無法比較;純水要用純水專用補償。

Q4. 為什麼量純水導電度會一直跳? 純水離子少、易受空氣中 CO₂ 與氣泡影響,需用流動式量測、低電池常數電極,並避免接觸空氣。

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