盐溶液电导率实验报告(含数据处理)

盐溶液电导率的测量实验目的了解盐溶液电导率与浓度和温度的变化规律；利用FD-LCM-A液体电导率测量实验仪，测量了常温下盐溶液（NaCl）电导率与浓度的关系。实验仪器FD-LCM-A电导率测量仪、食盐、电子台秤。实验原理测量液体电导率传感器的内部是由两个半径相同的软铁基合金环组成的，每环各绕有一组线圈，两组线圈的匝数相同，如图1。两合金环同轴紧密排列并密封安装成中空圆柱状，如图2。图1电导率传感器内部图2电导率传感器外观测量时，将该传感器浸没在待测的液体中。线圈11’接正弦信号发生器，频率约为2.5khz。信号发生器的信号输出幅度可能存在慢漂移，漂移量如果超过某一规定范围，就要及时调整，保持输出幅度相同。线圈22’接交流电压表，测量感应的信号电压，根据电压的大小可计算出待测液体的电导率。由信号发生器输出的正弦交变电流在绕组11’环内产生正弦交变磁场，该磁场在导电液体中产生正弦交变的感生电流，该感生电流在绕组22忽略磁滞效应，输出电压Uo是输入电压Ui的单调函数。在一定的输入电压Ui范围内，并且液体的电导率处于一定范围内时，与成正比关系：＝（）（1）式中，为比例系数。在测量装置中，盛放待测液体的容器很大，圆柱体外面的液体的电阻很小，Uo的大小主要与传感器的中空圆柱体内的液体（简称液体柱）有关，因此可由液体柱来计算液体的电导率。液体柱电阻为（2）式中，L为液体柱的长度，S为液体柱的截面积。比较（1）和（2）可得到：（3）式中:，也可写成:。代入（2）可得到：（4）实验内容（1）比例常数B的测定（50g盐700ml溶液）本次实验是使Ui分别保持在1.80、1.86、1.92、1.98这四个恒定值，让电阻R以首项R1=0.4，公差d=0.4等差数列递增,在Ui的每个固定值，每R改变一次，记录输出电压值Uo，每个恒定的Ui,改变R6次进行测量，共测量24组。（2）在不接外接电阻的条件下，测出几组Uo/Ui值（50g盐700ml溶液）调节Ui的幅度，保持其有效值在1.700V—1.900V范围内，读出对应的Uo值，测量10组数据。（3）分别测出20g盐700ml溶液和70g盐750ml溶液的电导率。实验数据与处理50g盐700ml溶液：表10.2090.1780.1630.1450.1330.1220.1110.1050.0990.0930.0870.0830.0800.0770.073R33.544.555.566.577.588.599.5101/R0.3330.2860.2500.2220.2000.1820.1670.1540.1430.1330.1250.1180.1110.1050.1000.6400.4770.3600.2930.2320.511.522.52.0001.0000.6670.5000.400表21.8301.8401.8601.8901.9201.9501.9800.0240.0240.0240.0250.0260.0270.028Uo/Ui0.0130.0130.0130.0130.0140.0140.01420g盐700ml溶液：表3(v)1.8301.8401.8601.8901.9201.9501.980(v)0.0110.0110.0110.0120.0130.0140.015Uo/Ui0.0060.0060.0060.0060.0070.0070.00870g盐750ml溶液：表4(V)1.8301.8401.8601.8901.9201.9501.980(V)0.0380.0380.0390.0400.0410.0420.043Uo/Ui0.0210.0210.0210.0210.0210.0220.022把表1中的数据用origin软件进行拟合，得出Uo/Ui-1/R拟合图，如图3。图5Uo/Ui-1/R拟合图并得出直线斜率,相关系数R=0.998，可知，Uo/Ui与1/R线性关系良好。已知传感器的轴长L=mm，液体柱的直径为：d=mm，则=367.5（）由表2中数据，可知Uo/Ui=0.01300.0003则（）由表3中数据，可知Uo/Ui=0.00700.0003则（）由表4中数据，可知Uo/Ui=0.02100.0002则（）实验结论50g盐700ml溶液的电导率（），20g盐700ml溶液的电导率（），70g盐750ml溶液的电导率（）。溶液的电导率随浓度的增大而增大。误差分析实验过程中发现，电阻的微小变化都能引起Uo的较大变化。但是，在使用万能表测量后发现，FD-LCM-A电导率测量仪自带的电阻存在着误差。而且由于实验需要多次改变电阻，使用自带电阻进行改变比较麻烦，且由于需要使用多根导线，使得实验误差更大。如果要得到更精确的结果，实验仪器方面，建议用电阻箱来代替仪器自带的电阻。如果有条