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2016年2月 8日 (月)

水道水の電気伝導度(電気抵抗)の温度特性を測ってみたけれど....

電極を作ったのでまず水道水の導電率の温度変化を調べてみることにしました。

こんな結果になりました。

Photo

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電気抵抗が水温にきれいに連動しています。

最初は完璧な結果が得られたとほくそ笑んだのですが、ちょっとヘンです。水温が上昇に連れ抵抗値も高くなっています。

電気化学の教科書には温度が上がると導電率も上がると書いてあります。つまり抵抗値は下がっていくはずです。

  水道水に含まれていた塩素が飛んで行った。

とかいろいろ考えているのですが、これだけではなんとも言えません。

もっと長い時間測定してどうなるか調べてみるのがいちばんでしょうか。

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ところで今測っているのは電気抵抗、電気伝導度であって電気抵抗率、電気伝導率ではありません。水の純度を調べるということであれば水道水と比べてどのくらい違うかがわかればいいので、これでもいいのですが、やっぱり電気抵抗率、電気伝導率をきちんと数値で示したくなりました。

ちゃんとした電気伝導率計だったら測定した電気伝導度にセル定数を掛ければ電気伝導率がわかります。ちゃんとしたものを持っていない場合まずセル定数を測定する必要がありますが、これがけっこう手ごわいです。ちょっと素人には手が出せない難しさです。

セル定数とか考えなくても導電率を測定する方法はあるようです。ジョンソンセルというのを見つけました。せっかくですから次の記事で導電率の測定もやってみたいと思っています。

その後一晩測ってみました。朝起きたら原因がなんだかすぐにわかりました。

Vs

Aのところです。容器(コップ)、電極、測温抵抗体、すべてに細かい気泡がびっしりついていました。かき回して気泡をのがしたら上のように一気に電気抵抗が下がってしまいました。

じゃあこの気泡の正体は何かというのが気になります。溶け込んでいた(?)空気が気泡となったようにも見え電気分解の結果のようにも見えます。が、印可電圧は0.97Vrmsで電気分解が起きるような電圧ではないようにも思えます。
電極の入っていないもの(電気を通じていないもの)と比較すればすぐにわかるんでしょうが....

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その後このデータから電気伝導率を計算してみました。
  「
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参考

  JIS K 0213 分析化学用語(電気化学部門)

  JIS K 0130 電気伝導率測定方法通則
  JIS K 0102 工場排水試験方法
  
JIS K 0557 用水・排水の試験に用いる水

  「第十六改正 日本薬局方 」 (2.51 導電率測定法、常水、精製水、注射用水、等)

  「
日本分析機器工業会 - 分析の原理
    -
電気化学測定の原理と応用 - 電気伝導率計の原理と応用

  「
産業技術総合研究所 - (技術資料)電気伝導率標準液に関する調査研究
      <== 他の資料には書いてないようなことが書いてあり参考になります。

 【化学補助教材】 放送大学:濱田研究室 - 第14章 エネルギー変換の化学 - 3.電気分解

  「HORIBA - LAQUA - やさしいpH・水質の話
  「栗田工業 - 水処理教室

  「日本冷凍空調学会 - 用語集 - 超純水

  「
八光電機 - 熱の実験室 」  <== おもしろいです! 氷の電気伝導度とかあります。

  「雑学 H2O - 水質の化学」  <== 興味深い記事があります。

  「
東所沢 2-31-12 - 溶液の電気特性  <== 実測値があります。
     -
1章:溶液の電気特性測定用電極の製作
     -
2章:A、B、C電極の水道水テストとD、E電極の試作
      -
3章:食塩水の電気特性


  「
厚生労働省  - 水質基準項目と基準値(51項目)
  「
東京都水道局  - 水質検査結果
  「川崎市上下水道局 - 水質検査結果 」 (工業用水の電気伝導率の測定結果があります)

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