Quelles sont les connaissances de base à maîtriser pour utiliser un conductimètre ? Premièrement, afin d'éviter la polarisation des électrodes, l'appareil génère un signal sinusoïdal très stable qu'il applique à l'électrode. Le courant traversant l'électrode est proportionnel à la conductivité de la solution mesurée. Après conversion du courant par un amplificateur opérationnel à haute impédance en un signal de tension, et après amplification, détection de phase et filtrage du signal (régulés par programme), on obtient le signal de potentiel reflétant la conductivité. Le microprocesseur commute ensuite entre le signal de température et le signal de conductivité. Après calcul et compensation de température, on obtient la valeur de conductivité et la valeur de température de la solution mesurée à 25 °C.
Le champ électrique qui provoque le déplacement des ions dans la solution analysée est généré par les deux électrodes en contact direct avec celle-ci. Ces électrodes de mesure doivent être constituées de matériaux chimiquement résistants. En pratique, on utilise souvent des matériaux comme le titane. L'électrode de mesure composée de deux électrodes est appelée électrode de Kohlrausch.
La mesure de la conductivité nécessite de clarifier deux aspects : la conductivité de la solution et la relation géométrique 1/A dans cette solution. La conductivité peut être obtenue en mesurant le courant et la tension. Ce principe de mesure est appliqué dans les instruments de mesure à affichage direct actuels.
Et K=L/A
A——La plaque effective de l'électrode de mesure
L——La distance entre les deux plaques
La valeur de cette grandeur est appelée constante de cellule. En présence d'un champ électrique uniforme entre les électrodes, la constante d'électrode peut être calculée à partir des dimensions géométriques. Lorsque deux plaques carrées d'une surface de 1 cm² sont séparées par 1 cm pour former une électrode, la constante de cette électrode est K = 1 cm⁻¹. Si la conductivité μ = 1000 μS mesurée avec cette paire d'électrodes, alors la conductivité de la solution testée est K = 1000 μS/cm.
Dans des conditions normales, l'électrode génère souvent un champ électrique partiellement non uniforme. Il est alors nécessaire de déterminer la constante de cellule à l'aide d'une solution étalon. On utilise généralement une solution de KCl, car sa conductivité est très stable et précise quelles que soient la température et la concentration. La conductivité d'une solution de KCl à 0,1 mol/L à 25 °C est de 12,88 mS/cm.
Le champ électrique dit non uniforme (également appelé champ de fuite) n'est pas constant ; il dépend du type et de la concentration des ions. Par conséquent, une électrode à champ de fuite pur est la moins performante et ne permet pas de couvrir une large gamme de mesures avec un seul étalonnage.
2. Quel est le domaine d'application du conductimètre ?
Domaines d'application : Il peut être largement utilisé dans la surveillance continue des valeurs de conductivité dans des solutions telles que les centrales thermiques, les engrais chimiques, la métallurgie, la protection de l'environnement, les produits pharmaceutiques, les produits biochimiques, les aliments et l'eau du robinet.
3. Quelle est la constante de cellule du conductimètre ?
« D’après la formule K = S/G, la constante de cellule K peut être obtenue en mesurant la conductance G de l’électrode de conductivité dans une solution de KCl de concentration donnée. La conductivité S de la solution de KCl est alors connue. »
La constante d'électrode d'un capteur de conductivité décrit précisément les propriétés géométriques de ses deux électrodes. Elle correspond au rapport de la longueur de l'échantillon dans la zone critique située entre les deux électrodes. Elle influe directement sur la sensibilité et la précision de la mesure. La mesure d'échantillons à faible conductivité requiert une faible constante d'électrode, tandis que celle d'échantillons à conductivité élevée exige une constante d'électrode élevée. L'instrument de mesure doit connaître la constante d'électrode du capteur de conductivité auquel il est connecté et adapter ses paramètres de lecture en conséquence.
4. Quelles sont les constantes de cellule du conductimètre ?
L'électrode de conductivité à deux électrodes est actuellement le type d'électrode le plus répandu en Chine. Sa structure expérimentale consiste à fritter deux feuilles de platine sur deux plaques de verre parallèles ou sur la paroi interne d'un tube de verre cylindrique. En ajustant la surface et l'espacement des feuilles de platine, on obtient des électrodes de conductivité présentant différentes valeurs de constante. On trouve généralement des valeurs de K = 1, K = 5, K = 10, etc.
Le principe de fonctionnement d'un conductimètre est primordial. Lors du choix d'un produit, il est également essentiel de privilégier un fabricant de qualité.
Date de publication : 15 décembre 2021