CONDUCTIVIDAD. Definición:

Transcripción

1 CONDUCTIVIDAD Definición: La conductividad es la capacidad de una solución acuosa para conducir una corriente eléctrica. Es igual al recíproco de la resistividad de la solución. Las medidas de conductividad se usan Las medidas de conductividad se usan corrientemente para determinar la pureza del agua desmineralizada y los sólidos totales disueltos en aguas 1

2 Solución Acuosa El agua pura, prácticamente no conduce la corriente. Si se le disuelven sólidos minerales aumenta su capacidad de conducción. Los sólidos al disolverse se separan en iones positivos y negativos en equilibrio con el cuerpo. Solución Acuosa Los iones cargados positiva y negativamente son los que conducen la corriente. La capacidad de conducción depende de la presencia de iones; de su concentración, movilidad y de la temperatura ambiente. 2

3 Solución Acuosa Entre mayor sea la cantidad de sales disueltas, mayor será la conductividad. Las soluciones de la mayoría de los compuestos inorgánicos (ej. aniones de cloruro, nitrato, t sulfato y fosfato) f son relativamente buenos conductores. Solución Acuosa Moléculas de compuestos orgánicos que no se disociani en soluciones acuosas (ej. aceites, fenoles, alcoholes y azúcares) son malos conductores de corriente eléctrica. Este efecto continúa hasta que la solución está tan llena de iones que se restringe la libertad de movimiento y la conductividad puede disminuir en lugar de aumentar. 3

4 Temperatura Un aumento en la temperatura, disminuye la viscosidad del agua y permite que los iones se muevan más rápidamente, conduciendo más electricidad. Típicamente la conductividad varía de 1 a 4 % por cada C. Electrolisis Los iones positivos emigraran al electrodo cargado negativamente, mientras que los iones negativos serán atraídos por el electrodo positivo. Al llegar a los electrodos, los iones adquieren cargas de signo contrario y se neutralizan. Así, se establece una corriente a través de la solución. Si el producto está disociado totalmente será una medida directa de la concentración del mismo en la solución. 4

5 Conductividad Eléctrica Específica La conductividad eléctrica especifica se define como el reciproco de la resistencia en ohmios, medida entre dos caras opuestas de un cubo de 1 cm de lado de una solución acuosa a una temperatura especificada. Unidad Siemens/cm => mhos/cm que es la conductancia de una solución que con una diferencia de potencial de un voltio entre las caras de los electrodos da lugar a la circulación de un amperio. 5

6 Medición En la práctica no se mide la conductividad entre electrodos de 1 cm 3 sino con electrodos de diferente tamaño, rectangulares o cilíndricos, por lo que al hacer la medición, en lugar de la conductividad, se mide la conductancia. Medición La conductancia de una solución es directamente proporcional al área superficial del electrodo A, (cm2), e inversamente proporcional a distancia entre los electrodos L, (cm). La constante de proporcionalidad, k (conductividad) es la conductividad. G = k A L 6

7 Medición: Dos electrodos El primer sistema de medida que se empleo fue situar en la solución dos placas paralelas conectadas a un circuito de puente de Wheatstone de corriente alterna. Medición El circuito tiene el inconveniente de que la acumulación gradual de suciedad en los electrodos falsea la medida. Por ello se utiliza un sistema con 4 electrodos 7

8 Método potenciométrico. Corrección por temperatura La medida de la conductividad requiere la compensación de la temperatura de la solución con relación a la temperatura estandar escogida de 25 C. Esta compensación suele ser automática consistiendo en un termistor y una resistencia Rn. 8

9 Conductividad del agua Agua pura: µs/cm Agua destilada: 0.5 µs/cm Agua de montaña: 1.0 µs/cm Agua para uso doméstico: 500 a 800 µs/cm Máx. para agua potable: µs/cm Agua de mar: 52 µs/cm 9

10 RESUMEN Importancia de la Conductividad La estimación de la conductividad nos permite determinar los Sólidos Disueltos Totales (TDS) La determinación de los TDS es una medida primaria de la calidad del agua que permite evaluar y dictaminar riesgos para diferentes tipos y usos de agua. Una pobre conductividad nos indica que el agua es pura y que por lo tanto tiene alta resistencia al flujo eléctrico. 10

11 Conceptos Fundamentales La conductividad se define como la capacidad de una solución para conducir corriente eléctrica y por tanto es inversa a la resistencia Esta capacidad está determinada por la presencia de iones o sales minerales disociados en la sustancia La presencia de estos iones, disminuye la resistencia que ofrece la sustancia para conducir corriente eléctrica Los iones en la solución son considerados como electrolitos Los Electrolitos se clasifican en Cationes y Aniones. Método de medición Metodo electroquímico: consiste enmedir la resistencia i de lasustancia en un área conocida entre dos electrodos inmersos en la solución El procedimiento anterior se logra por medio de un conductímetro en el cual se lleva a cabo la reacción electroquímica La unidad básica para reportar el valor encontrado de conductividad es el Siemens (S) 11

12 Compensación De La Temperatura La temperatura de la sustancia a evaluar afecta el resultado del valor de la conductividad Las medidas de la conductividad deben ser referidas a una temperatura de referencia de 25 ºC Calibración Del Conductímetro: La calibración del conductivímetro se necesita realizar periódicamente ya que puede darse envejecimiento de la sonda lo cual llevaría a respuestas tardías y hasta erróneas. Luego de llevar a cabo el reemplazo de la sonda es necesario recalibrar su medidor de conductividad. 12