電気伝導率計：初心者向け総合ガイド

現代の品質管理、環境監視、特殊製造においては、流体の組成を正確に評価する能力が最も重要です。電気伝導性ECは基本的なパラメータであり、溶液中に溶解したイオン性物質の総濃度に関する重要な洞察を提供します。電気伝導率計この特性を定量化するために欠かせない分析機器がECメーターです。

この総合的なガイドは、専門家と初心者の両方を対象に設計されており、EC メーターの原理、機能、校正、およびさまざまな用途について厳密に分析し、初心者がこの重要な測定技術を自信を持って運用ワークフローに統合できるようにします。

目次：

1. 電気伝導性とは何ですか?

2. 電気伝導率計とは何ですか?

3. 電気伝導率計の動作原理は何ですか?

4. 電気伝導率計は何を測定するのでしょうか?

5. 各種電気伝導率計

6. 電気伝導率計の校正方法は？

7. 電気伝導率計の幅広い用途

8. 電気伝導率計と pH メーターの違いは何ですか?

I. 電気伝導性とは何ですか?

電気伝導性(κ)は、物質の電流伝導能力の尺度です。水溶液中では、この伝導は金属のように自由電子ではなく、溶解したイオンの移動によって行われます。塩、酸、または塩基が水に溶解すると、正に帯電した陽イオンと負に帯電した陰イオンに解離します。これらの荷電粒子によって、溶液は電気を伝導します。

一般に、導電率 (σ) は数学的には抵抗率 (ρ) の逆数として定義され、材料の電流伝導能力を示します (σ = 1/ρ)。

溶液の場合、導電率はイオン濃度に直接依存します。単純に言えば、可動イオンの濃度が高くなると、直接的に導電性が高くなります。

導電率の国際標準単位（SI単位）はシーメンス/メートル（S/m）であるが、実際の用途ではのように水質分析実験室分析では、マイクロシーメンス/センチメートル（µS/cm）またはミリシーメンス/センチメートル（mS/cm）の値が使用される。より一般的で広く使用されています。

II. 電気伝導率計とは何ですか?

An 電気伝導率計溶液の導電率を測定するために設計された精密分析装置で、電界を印加し、その結果生じる電流の流れを定量化することで動作します。

この機器は通常、3 つの主な機能ユニットで構成されます。

1. 導電率セル（プローブ/電極）これは対象溶液に接触するセンサーです。一定の距離を隔てて2つ以上の電極（通常は白金、グラファイト、またはステンレス鋼製）が配置されています。

2. メーター単位：励起電圧（AC）を生成し、センサー信号を処理する電子部品です。

3. 温度センサー：この必要なコンポーネントは、正確な補正のためにサンプル温度を測定するためにプローブに組み込まれることがよくあります。

EC メーターは、水の浄化や化学薬品の製造など、溶解固形物濃度が重要なプロセスを管理するために必要な重要なデータを提供します。

III. 電気伝導率計の動作原理は何ですか?

測定原理は、固定された形状を介したコンダクタンスと抵抗の関係に基づいています。ここでは、測定の核となるステップを一緒に見ていきましょう。

1. AC電圧の適用：メーターは、プローブ内の 2 つの電極間に正確で既知の交流 (AC) 電圧を印加し、電極表面の分極と劣化を防止します。

2. 電流測定：電気伝導率計は溶液を流れる電流 (I) の大きさを測定します。この電流は移動イオンの濃度に比例します。

3. コンダクタンス計算：2 つのプレート間の溶液の電気伝導率 (G) は、オームの法則を変形した形式、つまり G = I/V を使用して計算されます。

4. 導電率の測定：特定の導電率 (κ) を取得するには、測定された導電率 (G) にプローブのセル定数 (K) を掛けます: κ = G · K。セル定数 (K) は、電極間の距離 (d) と有効表面積 (A) によって定義される固定の幾何学的係数で、K = d/A です。

導電率は温度に非常に敏感で、1℃上昇すると測定値が約2～3%上昇する可能性があります。世界中で測定結果を比較可能にするため、すべての業務用ECメーターは自動温度補正（ATC）機能を搭載しています。

メーターは、定義された温度係数を使用して、測定された導電率の値を標準温度（通常は 25°C）に参照し、測定中のサンプルの実際の温度に関係なく、報告される値が正確であることを保証します。

IV. 電気伝導率計は何を測定するのか?

ECメーターの基本出力は電気伝導性この測定値は、さまざまな工業プラントにおける他の重要な水質パラメータを定量化または推定するために日常的に使用されています。

1. 電気伝導率（EC）：直接測定。µS/cm または mS/cm で報告されます。

2. 総溶解固形物（TDS）: TDSECは、単位体積の水に含まれる有機物と無機物の総量を表し、通常はmg/Lまたはppm（百万分率）で表されます。ECはイオン含有量（TDSの最大成分）と強い相関関係にあるため、ECメーターは変換係数（TDS係数）を用いてTDS値を推定することができます。変換係数は通常0.5～0.7の範囲です。

3. 塩分濃度:汽水、海水、工業用塩水の場合、EC は塩分濃度の主な決定要因です。塩分濃度は、水中に溶解しているすべての塩分の総濃度であり、通常は PSU (実用塩分単位) または千分率で報告されます。

V. 各種電気伝導率計

様々な構成のECメーターは、精度、モビリティ、継続的なモニタリングの特定の要件を満たすように設計されており、ここではその一般導電性の種類メートルそれさまざまな産業現場でよく見られます。

VI. 電気伝導率計の校正方法は？

あらゆるEC測定システムの精度と信頼性を維持するためには、定期的な校正が必須です。校正により、メーターの応答が既知の値に標準化され、セル定数（K）が検証されます。

標準校正手順:

1. 標準選択:認定された導電率標準溶液(例: 1413 µS/cm や 12.88 mS/cm などの既知の値を持つ塩化カリウム (KCl) 溶液) は、予想されるサンプル範囲を囲みます。

2. プローブの準備:電極を脱イオン水（DI水）で十分にすすぎ、その後、少量の標準液で表面を整えます。糸くずの出ない紙で拭き取り、強く拭かないでください。

3. 測定:プローブを標準溶液に完全に浸し、電極表面付近に気泡が残らないようにします。温度が安定するまで待ちます。

4. 調整:メーターの校正機能を開始します。機器は安定した値を自動的に読み取り、内部でパラメータを調整します（または、ユーザーに既知の標準値を入力するよう促します）。

5. 検証:高精度の作業の場合は、2 つ目の異なる標準溶液を使用して校正を検証します。

VII. 電気伝導率計の幅広い応用

EC 測定の用途は、さまざまな分野で広く普及しており、重要です。

1. 水の浄化：逆浸透（RO）システムおよび脱イオン化システムの効率をモニタリングします。超純水の導電率は、その品質を直接示す指標です（µS/cmが低いほど純度が高いことを示します）。

2. 環境科学：自然水域（河川、湖沼、地下水）の全体的な健全性と塩分濃度を評価します。潜在的な汚染や鉱物流出の指標としてよく使用されます。

3. 農業と園芸：制御する栄養液濃度水耕栽培と施肥灌漑において、植物の健康は給水水のECレベルと直接関係しています。

4. 産業プロセス制御:溶解固形物の濃度を許容範囲内に維持することでスケールや腐食を防止するために、冷却塔とボイラーのブローダウン サイクルを規制します。

5. 飲食：品質管理。成分の濃度（例：塩水溶液の塩分や飲料の酸濃度）を測定するために使用されます。

VIII. 電気伝導率計と pH メーターの違いは何ですか?

どちらも液体分析に不可欠なツールですが、ECメーターとthepHメーター測定ureソリューションの根本的に異なる特性:

包括的な水質分析には、両方のパラメータが必要です。例えば、導電率が高いということは、多くのイオンが存在することを意味しますが、pHは、それらのイオンが主に酸性度に寄与しているのか、アルカリ性度に寄与しているのかを示します。