润湿液的导电率测量

实验二　润湿液的导电率测量

一、实验目的和要求

1.实验目的

正确的水墨平衡很大程度上取决于准确地控制润湿液的pH值和浓度。润湿液的浓度越大导电率也会随之变大。因此可通过控制润湿液的导电率来控制润湿液原液的添加量。润湿液浓度的变化，将导致润湿液各成分含量发生改变，从而引起表面张力、油墨乳化性能等的变化，最后影响润版效果，导致印品质量下降。业内推荐的电导率值一般维持在800～1300μS/cm。当导电率超过2000μS/cm时，会出现“糊版”、“墨辊不上墨”、“脱版”等现象。

在配制润湿液时，润湿原液的品牌不同和用于稀释润湿原液的水质不同，即使配出相同浓度的润湿液，它们的导电率也不相同。所以，实际生产中需根据润湿原液的品牌和稀释水质，测出不同浓度下的导电率，得出适合印刷的润湿液调控范围。

2.实验要求

(1)掌握导电率仪的基本测量原理。

(2)掌握不同浓度润湿液的配比方法。

(3)了解润湿液的浓度和导电率的关系。

二、实验原理及仪器结构

1.实验原理

导电率定义为溶液中导电电子通过的能力。即在电解质的溶液中，带电的离子在电场的作用下会产生移动而传递电子，溶液具有导电的特性。润湿液的导电率，就是衡量润湿液中的离子浓度。

导电率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。根据欧姆定律得出两级间的电阻，导电率(G)等于电阻(R)的倒数。导电率的基本单位是西门子(S)，考虑到导电池的几何形状影响导电率值，故标准的测量中用单位导电率S/cm(西门子/厘米)或μS/cm(微西门子/厘米)来表示。

2.仪器结构

DDSJ－308A导电率仪的结构及实物如图1－2－1所示，仪器由机箱1、显示屏2、键盘3、电极支架杆座4、电极支架杆5、电极夹6、电极7等组成，仪器的后背有测量电极插座8、温度电极插座9、打印接口10、电源开关11、电源插座12。在导电率仪外形图中，电极夹上同时安装了测量电极和DJS－1T型带温度探头电极，仪器可自动进行温度测量。

DDSJ－308A型导电率仪是采用单片微处理器技术设计的仪器，具有精确测量水溶液的导电率、纯水电阻率、总溶解固体量、盐度(以NaCl为标准)和温度的功能。仪器采用单片微处理器技术，能自动校准，测量量程自动转换，对水溶液(包括一般电解质溶液和纯水)的测量进行自动温度补偿，数据处理精确。具有储存和查阅测量数据的功能，共可储存100组数据。

图1－2－1　导电率仪结构及实物图

1—机箱; 2—显示屏;3—键盘; 4—电极支架杆座;5—电极支架杆;6—电极夹; 7—电极; 8—测量电极插座;9—温度电极插座; 10—打印接口;11—电源开关; 12—电源插座

导电率仪的电极采用二电极式导电电极，其结构是将二片铂片烧结在二平行玻璃片上，或圆形玻璃管的内壁上，调节铂片的面积和距离，就可以制成不同常数值的导电电极。通常有K=0.01、K=0.1、K=1、K=10等类型。应根据不同的被测导电率范围选择合适的导电电极，具体的数据见表1－2－1。

表1－2－1　被测导电率范围与导电电极选择

三、实验器材

1.DDSJ－308A型导电率仪。

2.电子天平。

3.润湿液原液、自来水、纯净水、去离子水。

4.量筒、烧杯、滤纸。

四、实验的基本内容

1.测量浓度分别为0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%共14种润湿液的导电率。

2.绘制浓度、导电率的关系曲线。

五、实验步骤

1.清洗量筒、烧杯，用滤纸吸干。

2.用量筒、烧杯和电子天平配制用于稀释润湿液原液的水，按自来水∶纯净水=3∶1比例配制。

3.将润湿液原液加水稀释:用量筒、烧杯和电子天平配制浓度分别为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%共14种润湿液，分别装在粘贴有相应浓度标签的烧杯中。

4.清洗电极:用去离子水冲洗二次，然后用被测试样冲洗三次。

5.插接导电率仪电源线，打开电源开关，并预热数分钟。

6.将电极插头插入电极插口内，旋紧插口上的紧固螺丝。

7.设置电极常数:因为本实验中被测润湿液的导电率大约在260～2000μS/cm，根据表1－2－1得出电极常数选为1。按“模式”键，再按“升、降”键选中“电极常数”，按“确定”键，仪器显示“电极常数设定”，按“升、降”键选中“电极常数设定”，按“确定”键，再按“升、降”键设定电极的电极常数为1。

8.仪器在测量状态下，将电极浸入浓度为0%润湿液溶液中，读取显示的导电率数值，并记录于实验数据表中。

9.重复步骤4和步骤8，分别测量浓度0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%的润湿液，将导电率数值记录于实验数据表中。

六、实验数据记录

填实验数据并绘制润湿液浓度、导电率的关系曲线。

表1－2－2　不同浓度润湿液的导电率

表1－2－3　润湿液浓度、导电率的关系曲线

七、实验注意事项

1.每次在更换新的浓度润湿液测量时，均需清洗电极，用去离子水冲洗二次，然后用被测试样冲洗三次，以去除残留润湿液。

2.电极插头座绝对防止受潮，以防造成不必要的测量误差。

3.测量电极是精密部件，不可分解，不可改变电极形状和尺寸，且不可用强酸、碱清洗，以免改变电极常数而影响仪表测量的准确性。

4.实验完毕需将量筒和烧杯清洗干净，用滤纸吸干。