Jste zde

Primární etalon elektrolytické konduktivity

Název etalonu: Primární etalon elektrolytické konduktivity

Pracoviště: odd. 6016 ČMI OI Brno

Garant: Ing. Alena Vospělová

Počet zajišťovaných CMC řádků: 3

MódRozsahNejistota (k = 2)
Elektrolytická konduktivita(0,001 – 0,015) S m-17,5 %
 (0,015 – 0,15) S m-11,5 %
 (0,15 – 1,5) S m-11,5 %

Etalon byl zřízen k zabezpečení přenosu jednotky elektrolytické konduktivity na pracovní etalony nižších řádů a na pracovní měřidla v ČR. Realizace a uchovávání tohoto etalonu je součástí koncepce Českého metrologického institutu v oblasti plnění podmínek ujednání CIPM MRA. Předmětný etalon je uchováván ve středisku 6016. 

Při měření elektrolytické konduktivity se zjišťuje odpor měřené kapaliny, která má definovaný tvar daný tvarem nádoby, ve které se nachází. Primární konduktometrická cela je dvouelektrodová Jonesova typu, to znamená, že nádobka se skládá ze tří částí. Ve dvou krajních jsou platinové elektrody, na které je přiváděno střídavé napětí 1V a měřen proud, který prochází kapalinou, kterou je naplněna nádobka. Střední část má změřeny parametry délky a vnitřního průměru v návaznosti na státní etalon délky.  Primární etalon má tyto části s dvěma různými délkami:

l= 0,0440065 mu = 0,0000025 m 
d = 0,02821 mu = 0,00010 m 
K1 = 70,387838 m-1u = 0,0050 m -1urel. = 0,0071 %
l= 0,0714502 m-1u = 0,0000025 m-1 
d = 0,02821 m-1u = 0,00010 m-1 
K2 = 114,2834 m-1u = 0,0081 m -1urel. = 0,0071 %

Při měření se projevuje vliv polarizačních jevů na elektrodách – polarizační odpor Rp  a polarizační kapacita Cp. Tyto jevy se eliminují použitím metody dvou měření. Po sestavení konduktometrického článku bez centrální části trubice a naplnění měřeným roztokem platí pro impedanci článku

Potom se článek definovaně prodlouží vložením centrální části trubice, která má konstantu K vypočtenou z přesně změřených parametrů délky l a průměru d 

Po naplnění identickým roztokem se změří impedance článku, pro kterou platí

Rozdíl hodnot naměřených odporů odpovídá právě odporu sloupce kapaliny v centrální části článku.

Elektrolytická konduktivita měřeného roztoku se vypočítá pomocí známé hodnoty konstanty konduktometrického článku a odporu R0 podle vztahu

Pro další eliminaci polarizačních vlivů se změří frekvenční charakteristika měřeného odporu a výsledný odpor se vypočte extrapolací pro .

Nádobka se umístí do olejové lázně, která je temperována v kapalinovém termostatu Hart Scientific 7012 s automatickou regulací udržující nastavenou teplotu s přesností  0,005°C s náplní parafínového oleje. Teplota vzdušné lázně je měřena s přesností na 0,001°C etalonovým odporovým teploměrem Pt 25 Tinsley 5187 SA, kalibrovaným v ČMI s návazností na státní etalon teploty.

Impedance konduktometrického článku je měřena pomocí přesného střídavého RLC mostu Agilent HP 4284 A, který je kalibrovaný v ČMI pomocí 1kW a 10 kW  odporů s vypočitatelnou frekvenční charakteristikou. Na následujícím obrázku je nákres primární konduktometrické nádobky.

Etalon se úspěšně účastnil studií a klíčových porovnání pod KCDB CCQM P22, P47, K36 a  K92.

 

Obrázková galerie: