conductividad


La conductividad:
La conductividad de una solución que contiene un electrolito se calcula a partir de al resistencia de la forma:
L = 1/R
L conductividad dada en ohm inverso o mho.
R resistencia.
Para un electrodo de 1cm2 de sección y un cm de longitud se tiene que:
L = κ A/l
Donde κ es la conductividad específica
Es decir que κ = L* l/A
La conductividad específica se puedeleer como la medida de la facilidad con que la corriente fluye a través de un cubo de 1 cm de arista.
Se define la conductancia electrolítica (L) como la magnitud inversa de la resistencia (L=1/R), ) cuya unidad son Siemens (S o -1). Definimos la inversa de la resistividad como la conductividad, . Otro nombre usado para la conductividad es conductancia específica. Re-escribimos la relación (3)Las unidades de son, entonces, S cm-1.
De acuerdo con la ecuación la expresión de k (k=1/p) la conductividad de una disolución es la conductancia de la misma encerrada en un cubo de 1 cm3 (l= 1cm, A = 1cm2). La razón (l/A) se define como la constante de la celda de conductividad, k. escribir
Celdas
Las celdas pueden tener diferentes configuraciones físicas dependiendo de las necesidadesde la medida, que pueden incluir consideraciones acerca de su volumen o forma.
La mayoría de las celdas se construyen con dos electrodos (láminas) de Pt fijos al vidrio de la misma, en campana para evitar cambios en la geometría de la misma. Las láminas de Pt son recubiertas de Pt finamente dividido, para evitar la polarización (reacciones netas en los electrodos) y la corrosión de los mismos.La campana de vidrio es para evitar el movimiento brusco del electrolito (debido a una mala operación) y falsear la medida realizada, también para evitar golpes en los electrodos.
El valor de constante de la celda, k, es una caracteriza de la misma. Las celdas con valores de constante en el entorno de 1 cm-1 usualmente poseen electrodos pequeños y espaciados, mientras que las celdas con valores deconstante en el entorno de 0.1 cm-1 poseen electrodos grandes y poco espaciados.
Como k es un factor que refleja una configuración física particular de la celda, el valor observado de la conductancia debe ser multiplicado por el valor determinado de la constante de la celda para obtener la conductividad. Por ejemplo, para una lectura de conductancia de 200 S usando una celda de constante 0.1cm-1 el valor de conductividad será de 200 x 0.1 = 20 S cm-1.
Determinación de la constante de celda
En teoría, una celda formada por dos electrodos de 1 cm2 de superficie, separados una distancia de 1 cm debería tener una constante de celda de 1 cm-1. Sin embargo, esto no sucede, ya que el valor de la constante de la celda no queda determinado exclusivamente por los valores de l y A, debido aque la superficie de los electrodos no es perfectamente lisa y no todas las líneas de campo eléctrico son perfectamente perpendiculares a la superficie (efecto borde). Como esto no se conoce a priori, lo que se hace es calibrar la celda con una solución de conductividad conocida
El efecto del campo eléctrico esta esquematizado en la Figura 5. Entre ambos electrodos se establece un campo eléctricoque provoca el movimiento de los iones de acuerdo con sus cargas. Sin embargo en los bordes de los electrodos, las líneas de campo eléctrico no son perpendiculares a la superficie del electrodo, lo que implica una mayor área efectiva.
Como normalmente no es posible medir el aumento del área debido a los efectos de borde, el valor de k no puede ser determinado teóricamente.
Para poderdeterminar experimentalmente el valor de k (calibrar) se mide la conductancia de una disolución patrón de conductividad conocida. El valor de k vendrá dado por: k = L
En el calibrado de las celdas de conductividad se usan disoluciones de KCl en agua ultrapura de concentración exactamente conocida, cuyos valores de conductividad se encuentran tabulados. Por ejemplo, una solución 0.0200 molar de KCl a...