中国石油大学盐度测定实验

中国石油大学海洋学实验报告
实验日期： 成绩：
班级： 学号： 姓名： 教师： 同组者：
具体实验内容：格式样板如下，字体均用宋体。

（填空，每空1分，共15分）
盐度测定实验
1、实验目的
(1) 学会使用电导率仪测量溶液的电导率； (2) 掌握楚盐度对电导率的影响规律； (3) 测定海水盐度。

2、实验原理 (1) 电导率
电导率是物体传导电流 的能力。

电导率测量仪的测量原理是将两块平行 的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的 电势 （通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流 。

根据欧姆定律，电导(G)－－电阻(R)的倒数，是由电压和电流决定的。

Volts
amps
1===
E I R G 水的电阻随温度和溶解离子浓度的增加而 减少 。

当电导电极(通常为铂电极或铂黑电极)插入溶液中，可测出两电极间的电阻R ，温度压力一定时，电阻与电极的间距L(cm)成正比，与电极截面积A(cm 2)成反比。

即：A
L
R ρ
=，其中ρ为电阻率。

由于电极的L 和A 是固定不变的，即是一常数，称电极常数，以Q 表示。

其比例常数ρ叫电阻率，ρ的倒数为电导率，以K 表示。

K ＝Q ／R
式中：Q ——电极常数，cm －1；
R ——电阻，MΩ， K ——电导率，µs ／cm 。

当已知电极常数Q ，并测出样品的电阻值R 后，即可算出电导率。

因为溶液中离子的电荷会加速电流的导通，所以水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定关系。

溶液的电导率随浓度的增大而 增加 ，因此，该指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。

（2）电导率仪的温度补偿原理
电导率的大小与电解质在水中的离解度及离子的迁移速度有密切的关系，而离解度及迁移速度又与溶液的温度有关。

温度升高，溶液的电导率 增加 ，反之，则电导率 减小 。

为了克服温度的影响，使不同溶液在不同温度下的电导率具有可比性，在测定电导率时，公认以25℃作为基准温度，当溶液温度不为25℃时，就进行温度补偿，补偿至25℃时的电导率。

（3）非标准状态下海水的盐度
在非标准状态下，海水的实用盐标（简称盐度）由测得电导率比t R ，温度t ,压力p 后，通过下式计算：
]
[15)
-(115
-25524233221102
552423322110/t t /t t /t /t t /t t /t R b R b R b R b R b b t K t R a R a R a R a R a a S +++++++
+++++= 式中，0080.00=a ；1692.01-=a ；3851.252=a ；0941.143=a ；0261.74-=a ；
7081.25=a
0005.00=b ；0056.01-=b ；0066.0-2=b ；0375.0-3=b ；0636.04=b ；0144.0-5=b
0162.0=K
式中t R 是指在温度为t ℃、压力为 1 个标准大气压时，海水样品的电导率与标准氯化钾溶液（KCl 溶液的浓度为 32.4356 g/Kg ）的电导率之比,)
0,,35()
0,,(t t S t C C R =
3、实验仪器与药品
电导率仪、电子天平、量筒、烧杯、纯水、NaCl 、KCl 、海水 4、实验步骤
(1) 选择合适的电极 ；
(2) 连接电极与电导率仪表, 连接温度 电极到电导率仪表；
(3) 打开电导率仪表开关，按照电极上的标识值，为测量仪表设置 电极常数 和温度常数；
(4) 用烧杯量取适量纯水，用天平称取氯化钠适量，溶入纯水搅拌完全溶解后，测量电导率与温度并记录；
(5) 重复上步10次, 测量多组不同浓度氯化钠溶液的盐度与电导率值； (6) 配置标准氯化钾 溶液，测量电导率并记录； (7) 量取适量海水，测量电导率与温度并记录。

5、数据处理
（1）计算出各组氯化钠溶液的盐度，给出算例（10分） Rt 1=2.045/11.04=0.185
S 1=0.0080-0.1692*0.1851/2+25.3851*0.185+14.0941*0.1853/2-7.0261*0.1852+2.7081*0.1855/2+10/1.162*(0.0005-0.0056*0.1851/2-0.0066*0.185-0.0375*0.1853/2+0.0636*0.1852-0.0144*0.1855/2)=5.524
同理，S2=10.269 S3=14.298 S4=18.961 S5=22.084 S6=24.788 S7=27.065
S8=29.007 S9=30.853 S10=31.308 S11=32.200 S12=32.906 S13=33.436 S14=33.613
S15=33.918
（2）绘制曲线，拟合电导率-盐度关系；（10分）
（3）根据拟合公式反算海水盐度；（10分）
由y=0.3027x+0.5297得S=31.749
（4) 根据测得标准氯化钾溶液的电导率值计算海水盐度（10分）
Rt=10.14/11.04=0.918
S=0.0080-0.1692*0.9181/2+25.3851*0.918+14.0941*0.9183/2-7.0261*0.9182+2. 7081*0.9185/2+10/1.162*(0.0005-0.0056*0.0.9181/2-0.0066*0.918-0.0375*0.9183/2+0. 0636*0.9182-0.0144*0.9185/2)=31.795
6、问题
(1) 将测量结果与理论计算进行比较。

（10分）
答：测量结果比理论计算略大，（31.795-31.749）/31.749=0.1%,误差不大，在实验误差允许范围之内，可以接受。

(2) 分析形成误差的原因。

（15分）
答：1.实验仪器的误差：电子天平和测量电导率的仪器读数不稳定 2.所用药品的纯度问题：所用NaCl 和KCl 有些杂质 3.操作引起误差：搅拌不均匀，没有完全溶解 (3) 如何测量得到溶液的电阻。

（15分）
当电导电极(通常为铂电极或铂黑电极)插入溶液中，可测出两电极间的电阻R ，温度压力一定时，电阻与电极的间距L(cm)成正比，与电极截面积A(cm2)成
反比。

即：
A L
R ρ
=，其中ρ为电阻率。

7、总结（5分）
通过这次实验，我学会了如何使用电导率测量仪，以及通过对数据的分析知道了盐度对电导率的影响规律，使我对海洋学这门课程有了更深的了解，感谢实验老师的谆谆教诲。

原始数据记录表
表1 实验测得的氯化钠含量与电导率值
表2 实验测得的标准KCl溶液的电导率和海水的电导率。