Conductivitat (electrolítica)
La conductivitat (o conductància específica) d'una solució d'electrolito és una mida de la seua capacitat per a conduir l'electricitat. L'unitat de mida en el Sistema Internacional, SI, és el siemens per metro (S/m). Les mides de conductivitat s'utilisen de forma rutinària en moltes aplicacions industrials i migambientals com un modo ràpit, barat i fiable de medir el contingut iònic en una solució.[1] Per eixemple, la mida de la conductivitat del producte és un modo típic de supervisar instantànea i contínuament la tendència del funcionament dels sistemes de purificació de l'aigua.
En molts casos, la conductivitat està directament vinculada a la cantitat de sòlits totals dissolts (TDS). L'aigua desionizada d'alta calitat té una conductivitat de 5,5 μS/m, l'aigua potable típica en el ranc de 5-50 ms/m, mentres que l'aigua de mar prop de 5 S/m.[2] (és dir, la conductivitat de l'aigua de mar és un milló de voltes major que l'aigua desionizada).
La conductivitat es determina habitualment medint la resistència AC d'una solució entre dos electrodos. Les solucions diluïdes seguixen les lleis de Kohlrausch de la dependència de la concentració i la aditividad de les concentracions iòniques. Onsager va donar una explicació teòrica de la llei de Kohlrausch per extensió de l'equació de Debye–Hückel.
Unitats
[editar | editar còdic]L'unitat de mida en el Sistema Internacional és el S/m i sol referir-se a la temperatura de 25 °C (temperatura estàndar). Per a qualsevol atra temperatura, deu especificar-se, puix la conductivitat de les dissolució està fortament afectada per la temperatura. A sovint, en l'indústria s'utilisa la tradicional unitat de μS/cm. Els valors de μS/cm són més alts que els de μS/m en un factor de 100. De tant en tant es troba en l'escala dels instruments una unitat denominada com "CE" (conductivitat elèctrica): 1 CE = 1 S/cm. A voltes, en la lliteratura científica i tècnica es troba expressada en ohm-1.cm-1 , ya que 1 S equival a un ohm invers per lo que també, més rarament, la conductivitat de les dissolució, pot aparéixer com 1 mho/m = 1 S/m a on mho és el recíproc d'ohm.
La cèlula estàndar comunament utilisada té un ample d'1 cm, i aixina, per a aigua molt pura en equilibri en l'aire podria tindre una resistència d'aproximadament 106 ohm, conegut com megaohmio. L'aigua ultrapura podria alcançar 10 megaohms o més. Aixina, en el passat, es va utilisar el megaohmio-cm (= μS/cm), a voltes abreviat a "megaohmio", MΩ. A voltes, una conductivitat es dona només en "microSiemens" (ometent el terme de distància en l'unitat). Si ben açò és un error, a sovint es pot supondre que és igual a la tradicional μS/cm. La típica conversió de la conductivitat als sòlits dissolts totals es realisa suponent que el sòlit és clorur de sodi: 1 μS/cm és equivalent llavors a prop de 0,6 mg de NaCl per kg d'aigua.
La conductivitat molar té en el SI l'unitat S.m2.mol−1. Les publicacions més antigues utilisen l'unitat Ω−1.cm2.mol−1.
Mida
[editar | editar còdic]
- Artícul principal → Conductímetro.
La conductivitat elèctrica d'un electrolito en dissolució dese establix determinant la resistència de la solució entre dos electrodos plans o cilíndrics separats per una distància fixa.[3] S'utilisa una tensió alterna per a evitar l'electrólisis. Les freqüències més utilisades estan en el ranc 1-3 kHz. La dependència de la freqüència sol ser menuda.[4] La resistència es medix en un conductímetro.
Està disponible comercialment una gran varietat d'instruments.[5] Hi ha dos tipos de celes, el tipo clàssic en electrodos plans o cilíndrics i un segon tipo basat en l'inducció.[6] Molts sistemes comercials oferixen correcció automàtica de temperatura.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Gray, James R. (2004). «Conductivity Analyzers and Their Application», Down, R.D; Lehr, J.H. (ed.). Environmental Instrumentation and Analysis Handbook, Wiley, pp. 491–510. ISBN 978-0-471-46354-2.
- ↑ http://www.lenntech.com/water-conductivity.htm
- ↑ Bockris, J. O'M. (1998). Modern Electrochemistry, 2nd. edició, Springer. ISBN 0306455552.
- ↑ Marija Bešter-Rogač and Dušan Habe, "Modern Advances in Electrical Conductivity Measurements of Solutions", Acta Chim. Slov. 2006, 53, 391–395 (pdf)
- ↑ Boyes, W. (2002). Instrumentation Reference Book, 3rd. edició, Butterworth-Heinemann. ISBN 0750671238.
- ↑ Gray, p 495
- Este artícul conté una traducció derivada de «Conductividad (electrolítica)» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.