도전율(Conductivity)에 대해서
도전율(Conductivity)에 대해서
전해질을 포함한 수용액은 전해질의 양에 따라 전기저항이 바뀐다.
도전율(Conductivity)이란 면적 1m2의 2개의 평면전극을 거리 1m로 마주 보는 용기에 전해질 용액을 채워서 측정한 전기저항의 역수를 도전율이라고 하며 단위 S/m(지멘스당 미터)로 나타낸다.
도전율은 전기의 통하기 쉬움을 나타내는 것으로, 용액중에 포함되는 이온량에 의해서 정해진다.
수용액의 도전율은 온도에 따라 변화하는 성질이 있으므로 그 때의 온도를 명시할 필요가 있다.
용액의 도전율은 1°C의 온도상승으로 약 2% 변화한다.
그 때문에 많은 도전율계에는 온도보상기능이 부가되어 있고, 시료온도가 25°C일 때의 도전율로 환산한 값으로
표시한다(JIS K 0130 전기전도율 측정방법 통칙에서는 "표준의 온도는 25°C로 한다"고 규정).
도전율은 순수, 보일러수나 냉각수, 혹은 농업용수, 하천, 호수 등의 수질관리에 이용되고 있다.
도전율의 측정에 의해 물의 순도, 전해질의 용해 정도, 썰물하천에서 해수의 영향 등을 알 수 있다.
도전율계에는 용도에 따라 탁상용, 휴대용, 프로세스용 등이 있다.
탁상용은 전극에 백금색을 사용한 것이 많아 정밀 측정에 적합하며, 휴대용이나 프로세스용 전극에는 티타늄이나 스테인리스를 사용하고 있다.
도전율 측정에는 여러 가지 형상의 셀이 사용되고 있다.
셀은 전극의 면적과 전극의 간격으로부터 도전율로 환산하는 경우의 정수가 정해지며, 이 정수를 셀 상수라고 한다.셀 정수와 측정 범위의 관계를 표 1에 나타낸다.
전극의 면적이 크고 전극간 거리가 짧은 셀은 셀 정수가 작아 도전율이 낮은 용액의 측정에 적합하다.
한편 도전율이 높은 용액인 경우에는 전극간 거리가 넓은 셀 정수가 큰 셀로 측정한다.
표1 셀 정수와 측정 범위(예)
셀 상수(m-1) 측정 범위(mS/m)
１～２０ ０．００５～２０
１０～１００ ０．１～２００
１００～１０００ １～２０００
물 속에 용해된 비전해질의 규산이나 약전해질의 유기물질은 도전율에 거의 관계없다.
도전율을 측정하는 경우의 오차 요인으로서는, 다음을 생각할 수 있다.
1.전극의 오염
2.고형물이나 기포의 개재
3.도전율이 낮은 용액의 측정에 있어서는 분위기 가스의 용해 등이 있다.
