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鹽度計 技術資料-鹽度計原理

鹽度計 技術資料-鹽度計原理

鹽度計原理

測量含鹽量的儀器叫做鹽度計。
市面上有幾種類型的鹽度計,其量測原理和方法都不盡相同。

  • 1) 莫爾法/硝酸銀滴定法,量測氯含量(NaCl中的Cl)。
  • 2) 離子電極法,量測鈉的量(NaCl中的Na)以確定鹽的濃度。
  • 3) 電導率法,因鹽(NaCl)電導率高於其他物質,通過量測電導率來確定鹽的濃度。
  • 4) 折射計法,因折射率隨著在水溶液中溶解度的新增而新增,則可通過量測折射率來量測鹽濃度。

ATAGO提供採用3)電導率法和4)折射計法進行量測的鹽度計。

電導率法鹽度計的特點

鹽是電解質,囙此電導率與鹽濃度相關。

電導率是量測介質通過電流的尺規,是電阻的倒數(電導率=1/電阻)。1cm電極距離的電阻稱為歐姆釐米(ωcm),其倒數稱為比電導率。
該值乘以100萬是常用的電導率(微西門子:μS/cm)。
如果1cm的電阻是100萬Ωcm,則比電導率是100萬分之一,電導率通過乘以100萬來計算,得到1μS/cm的值。

電導率鹽度計的優點

*電導率相對於莫爾法(硝酸銀滴定法)具有特別大的優勢。

  • ・ 便捷式設計。
  • ・ 隨時隨地可用。
  • ・ 測量只需3秒。
  • • 無需試劑,一般現場量測無法使用試劑。
    此外,試劑作為消耗品也新增了運行成本,且不符合環保概念。

  • ・ 無需滴定儀或移液器等檢測工具。
  • ・ 測量是自動的,所以不存在測試人員之間的差异。在莫爾法中,終點是由顏色的變化决定的,所以經驗不足的測試人員在量測時會出錯。使用電導率法,量測是自動的,不會造成用戶之間的差异,也不需要經驗。
  • • 任何人都可以輕鬆地進行測量。

  • ・ 測量只需要0.3毫升液體。
  • ・ 易於清潔和儲存。用水或酒精擦拭電極即可。
  • ・ 比自動滴定設備的成本低。

大多數使用電導率法的鹽度計使用鍍金電極,但是ATAGO電導率鹽度計的一個主要特點是使用鈦電極。
鍍金電極在使用多年後很容易出現刮痕,一旦刮傷,測量值便會出現變化,而不再精確。然而,ATAGO鹽度計使用的鈦電極耐刮擦且非常耐用——ATAGO鹽度計在購買後3年內的失效率僅為0.1%。

測量含有其他電解質的液體溶液時,必須小心使用電導率鹽度計。例如,如果100 g物質中有1g谷氨酸鈉,則鹽度將新增約0.16%。但是,實際上100g食物中不會有1g谷氨酸鈉,所以該新增的鹽度可以忽略不計。

以下物質會影響含鹽(氯化鈉)電解質和電導率。

  • ① 弱酸・・・(示例)谷氨酸、磷酸、乙酸、抗壞血酸等。
  • ② 弱鹼・・・(示例)銨等。
  • ③ 強酸・・・(示例)鹽酸、硝酸等。
  • ④ 強鹼・・・(示例)鈉(蘇打)、鉀、鈣等。

①/②、①/④、②/③和③/④的組合是電解質。
其中,①/②組合(例如磷酸銨)對電導率幾乎沒有影響。當存在其他强電解質時(當樣品含有氯化鈉時),①/④和②/③的組合(例如谷氨酸鈉)對電導率沒有太大影響。
相反,③/④組合(例如氯化鈉[鈉氫氯化物)或硝酸鈉對電導率有重要影響。

使用折射計法的鹽度計特點

折射計是一種利用光折射原理量測液體濃度的儀器。
ATAGO的折射計系列包括用於量測鹽水的鹽度計。
有關折射計原理的更多資訊,請參見“數據手册:折射計”。

利用折射法的鹽度計專門用於量測鹽水的鹽濃度。
使用電導率法的鹽度計不僅可以量測鹽水中的氯化鈉(電解質),還可以量測含有其他成分的液體中的氯化鈉,但是使用折射法的鹽度計只能量測純鹽水。

因此,折射法相對於電導率法有什麼優勢呢?
首先,對於濃度為10%至28%的濃鹽水,電導率法需要稀釋,但是折射計可以直接量測鹽濃度而無需稀釋。例如,制鹽過程中或製作“烏冬面”(小麥麵條)時使用的鹽水濃度高於10%。
其次,對於食品和海產品行業,鹽水被廣泛使用——從用於浸泡泡菜或幹魚的鹽水到煮螃蟹或銀魚時用來儲存的鹽水。長期以來,波美液體比重計已經廣泛應用於這類場所。雖然波美液體比重計價格低廉,但也有許多缺點。使用波美液體比重計讀取測量值時,不同的人員之間會產生誤差,並且沒有溫度校正功能,這意味著不可能精確量測。此外,該等體重計由玻璃製成,不適合用於食品生產現場。
ATAGO的折射鹽度計包含波美比重標度,以便客戶使用波美比重標度替換他們的波美液體比重計。