Konduktivitetsmetoder

Konduktivitetsmetoder är en grupp mätmetoder som används för att bestämma elektrisk konduktans (σ) i ett material eller medium genom att applicera en elektrisk ström och mäta spänningsskillnader. Metoderna används inom materialvetenskap, geovetenskap, kemi och miljövetenskap för att utvärdera hur väl ett ämne leder elektrisk ström, oavsett om det är ett fast material, en vätska eller ett poröst medium som jord.

De vanligaste uppsättningarna är DC-metoder och AC-metoder. Vid DC-metoder, där strömens riktning är konstant, används ofta tvåelektrod eller fyrledstekniken. Fyrleds- eller fyra-elektrod-konfigurationen injicerar ström genom två yttre elektroder och mäter spänningen mellan två inre elektroder, vilket minskar effekten av elektrodens kontaktresistans på beräknad konduktans. För tunna filmer och plattor finns även metoder som van der Pauws.

AC-metoder, såsom impedansspektroskopi (EIS), mäter impedans över ett spektrum av frekvenser och ger information om både konduktiva och dielektriska egenskaper. Dessa metoder används i batteri- och elektrolytstudier, korrosion och materialforskning där frekvensberoende beteende är relevant.

Tolkning och användning. Resultat rapporteras som konduktans eller ledningsförmåga, ofta med temperaturkompensation och geometrifaktorer som hänvisar till provets form och storlek. Validitet påverkas av elektrodmaterial, provets homogenitet och ytskicket.

Hänsyn och standarder. Temperatur, fuktighet och polarisation av elektroder påverkar mätningen. Kalibrering mot standardlösningar eller kända referensmaterial rekommenderas. Metoderna regleras ofta av bransch- eller laboratoriestandarder för att säkerställa noggrannhet och jämförbarhet.