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主题：【第十五届原创】电导检测器单位：mV还是μS?

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wangcunjin20078
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睿谱原创队发表于：2022/09/26 19:41:23 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
维权声明：本文为wangcunjin20078原创作品，本作者与仪器信息网是该作品合法使用者，该作品暂不对外授权转载。其他任何网站、组织、单位或个人等将该作品在本站以外的任何媒体任何形式出现均属侵权违法行为，我们将追究法律责任。
电导检测器是离子色谱使用频率最高的检测器，这源于电导的通用性。电导的单位是μS（微西门子），但是不同厂家的电导检测器却采用了不同的单位，有的采用μS，有的采用μS/cm（微西门子每厘米），还有的使用mV（毫伏），这种区别令不少用户感到困惑不解。本文将对这种区别进行浅析，希望对大家有所帮助。

将两个平行的电极置于电解质溶液中并施加电场，溶液将导电，溶液电导的计算采用以下公式[1]：




式中G为电导，是电阻的倒数，单位是μS，A为电极截面积，L为两个电极之间的距离，Ci为离子的浓度，单位mol/L，li为离子的极限摩尔电导，单位cm2/(Ω·mol)。对于一个给定的电导池，电极截面积和电极间距离是固定的，L/A也被称为电导池常数，当电导池常数为1时的电导称为电导率，单位 为μS/cm。

根据电导检测的原理，通过电导池溶液的电导信号被检测到，经过放大和处理后以电压的形式输出，连续采集电压信号将得到一张色谱图，纵坐标的单位是mV，这并不是电导的单位而是电压的单位，是一个相对量。尽管如此，在一定范围内，待测物的浓度与产生的电压成正比，此类检测器仍然可以使用外标法定量。

使用mV为单位的电导检测器的不便之处却是显而易见的，使用1mmol/LKCl溶液校准电导池，电导应当是147μS（电导池常数为1时），使用mV为单位的电导检测器用户需要根据mV与μS之间的转化系数计算，而且不同厂家的转化系数是不同的。此外，使用mV为单位的电导检测器，采集的峰面积峰高无法与使用μS为单位的电导检测器进行同等条件下的比较，给实验室间的横向对比带来麻烦。离子色谱与大型仪器联用时需要对流动相除盐，使用μS为单位的电导检测器可以评价除盐效果而使用mV为单位的电导检测器仍然需要对单位进行转化。使用纯水机制取的超纯水电阻率为18.24MΩ·cm，电导率是0.055μS/cm，我们却无法得知对应的电压是多少毫伏。

为了解决以上不便之处，一种新型的检测方法是同时测定电压和电流。电导是电阻的倒数，根据欧姆定律R=U/I，所以G=1/R=I/U，这种电导检测器得到的是电导信号，单位是μS。考虑到电导池常数对电导的影响，某些厂家直接将电导池常数设定为1，得到的是电导率的信号，单位为μS/cm。

从文中可知，电导检测器最初检测的信号确实是电压，是一个相对量，在实际应用中存在一些不便之处，使用μS或者μS/cm为单位的电导检测器很好的解决了这些问题。基于以上知识，我们不仅要懂得几种单位的区别，还要学会鉴别一些厂家的宣传资料，不能被信号单位为μS或μS/cm迷惑。例如某些厂家的色谱图（检测器为电导检测器），基线起点是0.02μS/cm（电导率比超纯水还低），有时甚至出现负值！虽然电导检测器的基线可以归零，但起点也应该完全从0开始，不应该是0.02或负值。

基线起点为负值的电导检测器色谱图

基线起点为0.02μS/cm的电导检测器色谱图



结语

秦始皇在两千多年前统一了度量衡，使社会生产有了统一的计量标准，笔者希望将来离子色谱电导检测器的单位也能统一，造福广大用户。

参考文献

[1]牟世芬，朱岩，刘克纳.《离子色谱方法及应用》（第三版）化学工业出版社??
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2022/9/26 20:43:56 沙发 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
不错，学习了新知识，开阔了视野。
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我是最棒涛哥
Ins_ea90e525
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2022/9/26 22:07:14 板凳 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
好，也解开了我一直以来的疑惑。
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离子色谱
dwbsemail
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2022/9/26 22:58:57 马扎 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
电导为负值，电阻也就是负的了，这也能测出来，厉害
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色谱质谱老油条
wzl-x
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2022/9/27 10:26:13 地毯 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 离子色谱(dwbsemail) 发表:
电导为负值，电阻也就是负的了，这也能测出来，厉害
还是相对的问题吧，就是基线零点的定位问题。如果电导是100的时候你归零，那后面不就是都负值了么。我记得戴安的软件上有两个电导值：信号值和总电导值。
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离子色谱
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2022/9/27 10:30:44 地板 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 色谱质谱老油条(wzl-x) 发表: 还是相对的问题吧，就是基线零点的定位问题。如果电导是100的时候你归零，那后面不就是都负值了么。我记得戴安的软件上有两个电导值：信号值和总电导值。
是的楼主说的是起点位置，即零分钟时应该在零，开始采集后基线可正可负了
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m3149125
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2022/9/28 6:29:49 6楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
谢谢分享！
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离子色谱
dwbsemail
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2022/9/28 9:26:33 7楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
我们以电子体温计为例来通俗介绍一下

电子体温表直接测得的数值会以电压的形式输出，单位用mV，如果直接告诉我们您的体温是125mV（数值仅为举例说明，没有实际意义），显然我们无法理解这个数值代表什么，因此需要通过校准将mV转换为℃，以℃表示的温度我们就可以读懂了。

继续延伸一下，不同厂家生产的体温计可能采用不同的传感器，有的使用热电阻，有的使用热敏电阻，这样同一温度使用不同传感器测得的电压值也不一样，比如125mV、500mV、385mV等（数值仅为举例说明，没有实际意义），我们很难比较温度的高低，只有校准后的以℃表示的温度才是统一的单位，才有可比性。

将电导检测器比做体温计，电导池比做温度传感器，电导池直接测得的信号是mV，我们很难通过mV来评估实际的电导是多少。从实际采集信号（电压mV）到实际显示信号（电导uS）的转变，需要校准。
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2022/9/28 9:39:57 Last edit by dwbsemail
Ins_17e9c34b
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2022/9/29 19:58:51 8楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
说明得很详细，学习了，
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wangcunjin2007
wangcunjin20078
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2022/9/30 10:38:46 9楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
引用《芈月传》中的一个情节：芈月的姐姐芈妹在去秦国的途中生病，芈月拿着医生开的药方去药店买药，由于秦国和楚国的计量单位不同，药店拒绝配药。这就是计量单位不统一引发的问题。
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锦锦添花
Insp_a23526e5
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2022/10/1 11:16:40 10楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
学习了 
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