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論電導(dǎo)檢測(cè)器單位μS替代mV的必然性

2022-10-21 14:08:45 張新慶

μSμS/cm的關(guān)系:μS是電導(dǎo)單位,μS/cm是電導(dǎo)率單位,電導(dǎo)檢測(cè)器經(jīng)過(guò)KCl溶液校準(zhǔn)后單位應(yīng)該是電導(dǎo)率單位(μS/cm),當(dāng)電導(dǎo)池常數(shù)等于1時(shí),電導(dǎo)與電導(dǎo)率在數(shù)值上相同,此時(shí)這兩個(gè)單位可以通用。

μSmV都是響應(yīng)值高低的表征單位,單位轉(zhuǎn)換時(shí)并沒(méi)有固定的公式,對(duì)于1μS的電導(dǎo)信號(hào),不同廠家的儀器可能對(duì)應(yīng)不同響應(yīng)值(mV),比如1μS可能是1mV也可能是99mV,因此單位的轉(zhuǎn)換涉及信號(hào)校準(zhǔn),并非簡(jiǎn)單的在數(shù)值不變的情況下將mV換成μS。將未知的轉(zhuǎn)換過(guò)程在出廠前完成,是儀器制造廠家應(yīng)該具備的專業(yè)素質(zhì),和負(fù)責(zé)任態(tài)度。

下面內(nèi)容來(lái)具體分析兩種單位的優(yōu)缺點(diǎn):

1.       μS是電導(dǎo)的標(biāo)準(zhǔn)單位;mV是電壓的標(biāo)準(zhǔn)單位。 摘自中華人民共和國(guó)法定計(jì)量單位(1984227日國(guó)務(wù)院公布)

RPIC-2017離子色譜標(biāo)配動(dòng)態(tài)量程電導(dǎo)檢測(cè)器WLK-8免維護(hù)抑制器離子色譜柱

 

2.       使用μS可直觀地觀察背景電導(dǎo)的高低,方便判斷儀器的運(yùn)行狀態(tài)是否正常。比如在抑制電導(dǎo)情況下,不同濃度的氫氧根體系淋洗液的背景電導(dǎo)通常在0.2-1μS之間,常用碳酸鹽體系淋洗液的背景電導(dǎo)在15-30μS之間。如果電導(dǎo)超出此范圍較大數(shù)值,比如背景電導(dǎo)100μS,說(shuō)明電導(dǎo)偏高,此時(shí)電導(dǎo)值可作為判斷儀器故障的依據(jù)。下圖背景電導(dǎo)為22.5μS,背景電導(dǎo)可選擇是否進(jìn)行基線調(diào)零,本例未調(diào)零,顯示的是電導(dǎo)檢測(cè)的總電導(dǎo)。

 

RPIC-2017離子色譜標(biāo)配動(dòng)態(tài)量程電導(dǎo)檢測(cè)器WLK-8免維護(hù)抑制器離子色譜柱

使用mV為單位時(shí),響應(yīng)值是一個(gè)相對(duì)量,經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)后,可通過(guò)峰高和峰面積計(jì)算定量結(jié)果,但是無(wú)法判斷背景電導(dǎo)高低,不同廠家有不同的mV與電導(dǎo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系,無(wú)法實(shí)現(xiàn)不同廠家間儀器的背景電導(dǎo)對(duì)比,對(duì)于系統(tǒng)是否電導(dǎo)高的判斷標(biāo)準(zhǔn)也不一樣,不利于故障排查。

3.         使用μS為單位時(shí),基線噪聲與漂移可直接讀取和表示,比如基線噪聲0.001μS、基線漂移0.01μS等,方便用戶直接觀察和應(yīng)用。下圖為例RPIC-2017離子色譜標(biāo)配動(dòng)態(tài)量程電導(dǎo)檢測(cè)器WLK-8免維護(hù)抑制器離子色譜柱

 

使用mV為單位時(shí),由于響應(yīng)值是一個(gè)相對(duì)量,所以計(jì)算基線噪聲時(shí)需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)做參照,注意此處用的是“計(jì)算”一詞,而非“讀取”。參考離子色譜檢定規(guī)程《JJG 823-2014 離子色譜儀檢定規(guī)程》相關(guān)計(jì)算方式如下:

RPIC-2017離子色譜標(biāo)配動(dòng)態(tài)量程電導(dǎo)檢測(cè)器WLK-8免維護(hù)抑制器離子色譜柱

基線噪聲是當(dāng)0.5mg/L氯離子滿屏顯示時(shí),基線噪聲占滿屏量程的百分比,基線噪聲需要計(jì)算獲得,基線噪聲用X%FSFSFull Screen兩個(gè)單詞的首字母)表示,很難直接判斷其絕對(duì)噪聲的大小。另外,0.5mg/L氯離子(或0.2mg/L鋰離子)的峰高響應(yīng)值還與抑制器的性能有關(guān),以此計(jì)算噪聲、漂移有不確定因素,不符合科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性。

文獻(xiàn)中電導(dǎo)檢測(cè)器單位大多為μS,以其為單位方便與文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)對(duì)比,比如背景電導(dǎo)、基線噪聲等。

綜上所述,使用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)單位在進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比時(shí)會(huì)帶來(lái)極大便利,同時(shí)在背景電導(dǎo)判斷和故障排查時(shí)此單位也具有實(shí)際意義,主流離子色譜的電導(dǎo)檢測(cè)器使用的單位是μS,因此使用μS單位為大勢(shì)所趨,也是不可逆轉(zhuǎn)的時(shí)代潮流,固步自封終將被時(shí)代淘汰。