続・セル定数に依存しない水の電気伝導率（導電率、抵抗率）の測定方法

前回の実験では（たぶん）あんまり思わしくない結果でしたので再度実験してみました。

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どういうわけかそれらしい結果が出てきました。電極間距離と抵抗の関係のグラフを作ってみます。

前回電極間距離1mmにつき260Ω程度の変化だったの対し、今回は1340Ωから1350Ωとずいぶん大きくなっています。電気伝導率は

　　κ =  1 / 13500 / 0.283 =260e-6(S/cm)

となり、100μS/cm～200μS/cm（10mS/m～20mS/m）とされる水道水の電気伝導率とさほど違いがない結果が得られています。

このときの室温は19.7℃でした。水の温度はこれより若干低かったと思われますが測定していない（実際できない）のでここでは室温と同じとして進めます。

まず19.7℃での電気伝導率は

　　κ =  1 / 13450 / 0.283 =263e-6(S/cm) = 263μS/cm ( = 26mS/m ）

です。温度係数が0.01mol/kgの塩化カリウム溶液と同じと仮定すると25℃での電気伝導率は

　　κ = 260 / 0.897 = 290μS/cm （29mS/m）

となります。「東京都水道局水質検査結果から水道水の電気伝導率（電気抵抗率）を予想する」から考えるとまあまあ妥当な結果と思われます。

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どうして前回と大きく異なる結果になるのか明確にできないのですが、前回の実験と比べてみるといくるか原因になりそうなことはあります。

1. 何度も実験を行った結果容器や電極の洗浄が進み不純物の影響が減ったのかもしれません。

2.　電極間距離以外の条件ができるだけ変化しないように__つまり電極と水面の位置関係ができるだけ変化しないように注意して実験しました。

2. 今回は印可電圧を0.98Vrmsから0.38Vrmsと低くしました。

これは実験そのものに対する影響も考えられます。つまり電圧が高かったため電気分解が起きて電流が流れてしまったということがあるのかもしれません。また電圧を下げることによって入出力の直線性が改善したというのは確実にあります（前回の実験はオペアンプが飽和していた可能性が高いのです）

あと２、３回実験して同じような結果が得られたらひとまずその結果を前提に先に進みたいと思います。

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関連

　　「測定対象別記事一覧（測定、電子工作、天文計算）」
　　　　温度、気圧をはじめいろんな物理量の測定方法について

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　　「塩化カリウム標準溶液（導電率標準液）の作り方 - 電気抵抗率計・電気伝導率計の校正」
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　　「セル定数を求める - 水道水の電気伝導率（抵抗率）を測る」
　　「水道水の電気伝導率（抵抗率）を測る - これまでのまとめ」

　　「氷点 - 摂氏0度の作り方」
　　「水の三重点セルの作り方を考えてみた」

　　「過去記事の一覧（測定、電子工作、天文計算）」

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

　　「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。

　　「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！

　　「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）