關于電導率儀和酸度計的溫度補償

電導率儀進行溫度補償之后的測量值是25°下的電導率值還是補償溫度下的電導率值？
酸度計進行溫度補償之后的示值是補償溫度下的pH值嗎?有點不清楚，請專家指教，謝謝

感覺都沒有很好說明酸度計和電導率溫度補償的本質和區別


電導率溫度補償的本質：電導率的檢測是為了監測水中電解質物質的含量，在某特定水質中，電解質的含量不變，但是其電導率卻隨著溫度發生變化。所以不同溫度下的電導率需要換算到某個溫度條件下的電導率值，才好比較和判斷水質的好壞，一般這個溫度選為25℃。最典型的應用是TDS儀（總鹽度儀），它是通過檢測溶液的電導率值，再補償到某一溫度，再通過該溫度下電導率與鹽度的關系，最后顯示出鹽度值。

酸度計溫度補償的本質：酸度計測量原理是pH=pH1+（E-E1）/kT（1），其中kT并不是根據溫度T和k相乘計算得到的，而是通過校準得到的，即kT=（E2-E1）/（pH2-pH1），所以實際酸度計的實際測量過程其實不需要溫度，而是通過電極探測到E1、E2和手動輸入pH1和pH2，所以酸度計在任何溫度下校準和檢測都是可以的（實際上由于校準液電解常數受溫度影響，不同溫度下其標準pH值會變化，此時只要輸入新溫度下的pH1和pH2就也不受影響），前提是待測樣品溫度和校準溫度得相同。而實際應用中，待測樣品的溫度不可能完全與校準溫度相同，這時候就需要溫度補償。需要溫度補償的原因在于，溶液的電動勢E=kTlgC，在溶液H+濃度不變的情況下，其E隨溫度發生變化。如果不進行溫度補償，假設待測樣品溫度升高，則E也升高，由公式1計算得到的pH值也將升高，但實際上H+濃度認為不變。所以酸度計溫度補償的本質，是為了抵消由于溫度變化引起溶液電動勢E的變化，從而準確測量溶液的H+濃度值的。（至于溫度補償的詳細過程這里不詳述）

總之，酸度和電導的溫補關系可通過下面關系圖說明，可看成兩者的相通之處：


                     不變             函數關系              不變                  溫度補償              隨溫度變化

溶液 電解質濃度TDS<---(TDS=f1(k0))<----特定溫度電導率k0<--(k0=f2(k))<-----任意溫度下的電導率k
        H+濃度(pH值)<---(pH=f1(E'))<------特定溫度電動勢E'<--(E'=f2(E))<------任意溫度下的電動勢E

經過幾天思考，發現我原來關于酸度計溫度補償的意義的想法有錯誤，現修正如下
酸度計溫度補償的意義：因為溶液的電動勢受溫度影響，如同電導率受溫度影響一樣，而酸度計是通過電極探測溶液的電動勢間接測量溶液pH值的，所以為了克服溫度對電動勢的影響，需要根據不同的溫度選擇不同的轉換系數k；而溫度補償器其實就是一個轉換系數調節器。
至于轉換系數是通過校準得到得問題，與溫度補償的意義沒有關系
總之，溫度會影響溶液的電導率，而近似認為不影響溶液pH值。所以電大率儀的溫度補償是為了方便比較，而酸度計的溫度補償是為了準確測量，兩者的目的不同

如果儀器默認補償是25℃，那么經過溫度補償儀器顯示的是補償到25℃的電導率值。就好比你測試別的項目，溫度選擇25℃，實際就是沒有補償

電導率儀進行溫度補償之后的測量值是25°下的電導率值還是補償溫度下的電導率值？
酸度計進行溫度補償之后的示值是補償溫度下的pH值嗎?xwhjia 發表于 2012-4-16 21:11

電導率儀進行溫度補償之后的測量值是25°下的電導率值；而酸度計進行溫度補償之后的示值是補償溫度下的pH值，不是25°下的pH值。

無論是電導率儀還是酸度計，如果有溫度補償功能，那么測量結果是當前溫度下的測量值，如果按照樓上幾位所說豈不是電導率儀只能測25°溫度下的值而不能測其他溫度下的值？

不是電導率儀只能測25°溫度下的值，而是不僅能測其他溫度下的值，并且將測得的任何溫度下的值，換算到標準溫度25°溫度下的值。

用帶手動補償器的電導率儀測量，當需進行溫度補償時，先測出溶液的實際溫度，調節溫度補償器指示該溫度值。測得的結果是被測溶液在參考溫度25℃時的電導率。當不需進行溫度補償時，調節溫度補償器指示于25℃,此時儀器沒有溫度補償作用，測得的結果是被測溶液在測量時的溫度狀態下的電導率。

用帶手動補償器的電導率儀測量，當需進行溫度補償時，先測出溶液的實際溫度，調節溫度補償器指示該溫度值。 ...
vandyke 發表于 2012-4-17 21:06

    你回答得真全面！    通過上面的討論讓我想到：為什么電導率儀能將測得的任何溫度下的值，換算到標準溫度25°溫度下的值；而酸度計為什么又不能將測得的任何溫度下的值，換算到標準溫度25°溫度下的值呢？還可以這樣問酸度計為什么又不將測得的任何溫度下的值，換算到標準溫度25°溫度下的值呢？

你回答得真全面！    通過上面的討論讓我想到：為什么電導率儀能將測得的任何溫度下的值，換算到標 ...
劉彥剛 發表于 2012-4-18 03:26

酸度計顯示的是溶液在當前溫度下的pH值；若在10℃測量，儀表顯示的是溶液10℃的值；如果需要得到25℃的pH，必須把溶液溫度升/降溫至25℃，再進行測量。

酸度計的溫度補償指的是補償溫度對pH電極的影響，但不能將任何溫度下的pH值補償到25℃。

謝謝 上面的帖子 學習了

電導率儀和酸度計都是進行溫度補償之后的測量值是25°下的值

帶溫度補償的電導率儀和酸度計測得的值都是將溫度補償到25℃時值

大家都好厲害。

同意4樓的觀點。

感覺都沒有很好說明酸度計和電導率溫度補償的本質和區別


電導率溫度補償的本質：…………  ofooo 發表于 2012-11-11 21:27

你的解說從理論上深刻揭示了酸度計和電導率溫度補償的本質和區別。
    只是有些擔心，對于酸度計的溫度補償功能的闡述，對實際使用會給使用者岐義：“所以實際酸度計的實際測量過程其實不需要溫度，而是通過電極探測到E1、E2和手動輸入pH1和pH2，所以酸度計在任何溫度下校準和檢測都是可以的（實際上由于校準液電解常數受溫度影響，不同溫度下其標準pH值會變化，此時只要輸入新溫度下的pH1和pH2就也不受影響），前提是待測樣品溫度和校準溫度得相同。”
會讓使用者認為：當待測樣品溫度和校準溫度得相同，實際酸度計的實際測量過程其實不需要溫度，即可以不要去管酸度計的溫度給定電位器。但實際上，還是要測量出該待測樣品溫度和校準相同溫度，并將溫度給定電位器設為該溫度，給出該溫度時的斜率，才能正確測量。應該是這樣吧？
    在這里，我還想請教張博：對于我們的pH標準溶液，不同溫度時pH值不同，如B6只有在25 ℃時，才是pH6.86，是因為雖然是同一標準溶液，不同溫度時，H+濃度不同的原因吧？我想如能研制出不同溫度pH值都相同的標準物質，會給我們儀器使用者帶來很大的方便。張博：是這樣嗎？

劉工的問題“會讓使用者認為：當待測樣品溫度和校準溫度得相同，實際酸度計的實際測量過程其實不需要溫度，即可以不要去管酸度計的溫度給定電位器。但實際上，還是要測量出該待測樣品溫度和校準相同溫度，并將溫度給定電位器設為該溫度，給出該溫度時的斜率，才能正確測量。應該是這樣吧？”
因為酸度計的溫度定位器是個按理論設計的轉換系數調節器，但實際酸度電極的轉換系數比理論值低，且隨著使用時間的增長，其數值還會再變化，所以需要校準，校準的定位和斜率鈕和溫度補償器是相通的，能將轉換系數修正好實際值。根據這個原理，即使溫度設定的不是溶液的真實溫度，仍然可以通過校準過程得到實際的轉換系數，從而不影響酸度計使用。但是如果溫度設置和實際值若偏差太大，則即使校準鈕調到極限也無法實現完成校準過程。

劉工問題2“對于我們的pH標準溶液，不同溫度時pH值不同，如B6只有在25 ℃時，才是pH6.86，是因為雖然是同一標準溶液，不同溫度時，H+濃度不同的原因吧？我想如能研制出不同溫度pH值都相同的標準物質，會給我們儀器使用者帶來很大的方便。”
溫度會影響溶液的電離常數，特別是酸度緩沖液一般都是弱酸弱堿，受溫度影響尤為明顯。但是如前面所說，其轉換系數是通過校準得到，kT=（E2-E1）/（pH2-pH1），只要輸入校準溶液在某一具體溫度下的pH值，即使不在25 ℃時，不是pH6.86的情況也能實現校準。所以沒必要也不可能研制出不同溫度pH值都相同的標準物質

劉工的問題“會讓使用者認為：當待測樣品溫度和校準溫度得相同，實際酸度計的實際測量過程其實不需要溫度，即可以不要去管酸度計的溫度給定電位器。但實際上，還是要測量出該待測樣品溫度和校準相同溫度，并將溫度給定電位器設為該溫度，給出該溫度時的斜率，才能正確測量。應該是這樣吧？”
因為酸度計的溫度定位器是個按理論設計的轉換系數調節器，但實際酸度電極的轉換系數比理論值低，且隨著使用時間的增長，其數值還會再變化，所以需要校準，校準的定位和斜率鈕和溫度補償器是相通的，能將轉換系數修正好實際值。根據這個原理，即使溫度設定的不是溶液的真實溫度，仍然可以通過校準過程得到實際的轉換系數，從而不影響酸度計使用。但是如果溫度設置和實際值若偏差太大，則即使校準鈕調到極限也無法實現完成校準過程。ofooo 發表于 2012-11-13 21:30

言之有理!有時當斜率電位器調到盡頭還不行時，可以有意讓溫度電位器調偏于實際溫度，則能使斜率調節好。只是此時我們要將溫度電位器現在的溫度，當作實際溫度。當測樣品時，需要改變溫度時，一定要將該偏離加上去。

劉工問題2“對于我們的pH標準溶液，不同溫度時pH值不同，如B6只有在25 ℃時，才是pH6.86，是因為雖然是同一標準溶液，不同溫度時，H+濃度不同的原因吧？我想如能研制出不同溫度pH值都相同的標準物質，會給我們儀器使用者帶來很大的方便。”
溫度會影響溶液的電離常數，特別是酸度緩沖液一般都是弱酸弱堿，受溫度影響尤為明顯。但是如前面所說，其轉換系數是通過校準得到，kT=（E2-E1）/（pH2-pH1），只要輸入校準溶液在某一具體溫度下的pH值，即使不在25 ℃時，不是pH6.86的情況也能實現校準。所以沒必要也不可能研制出不同溫度pH值都相同的標準物質ofooo 發表于 2012-11-13 21:35

    當然是你說的該情況，即使不在25 ℃時，不是pH6.86的情況也能實現校準。只是這樣要去查該標準物質不同溫度時的不同的pH值，有點麻煩罷了。如果研制出不同溫度pH值都相同的標準物質不是很難的話，我們當然希盡可能少些麻煩。但我也很擔心專家會笑我，是要人家去研制永動機！
    還有一個我很擔心是很低智的問題，只要是有H+溶液，不管是標準物質的溶液，還是被測樣品的溶液的pH值（或說是H+濃度）應該都會受到溫度的影響到吧？那么，按理我們也要向電導率測量那樣換算到同一溫度下的pH值，才好比較被測樣性質吧，可我們為什么沒去要求換算，或補償到參考溫度下的pH值呢？
    再有一個低智的擔心：如果樣品的溶液的pH值受溫度影響的規律，與標準物質的溶液pH值受溫度影響的規律不同的話。當被測樣與標定用的標準溫度相同時還問題目不大，如果被測樣與標定用的標準溫度不相同時，我們能測準被測樣該不同溫度下的pH值嗎？

剛接觸，看的有點迷糊

個人覺得，不要用溫度補償，自己用點溫計插值算比較不會搞錯。