Conductividad

Conductividad (electrolítica)
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La conductividad (o conductancia específica) de una solución de electrolito es una medida de su capacidad para conducir la electricidad. La unidad SI de conductividad es el siemens por metro (S/m).
Las medidas de conductividad se utilizan de forma rutinaria en muchasaplicaciones industriales y medioambientales como un modo rápido, barato y fiable de medir el contenido iónico en una solución.[1] Por ejemplo, la medida de la conductividad del producto es un modo típico de supervisar instantánea y continuamente la tendencia del funcionamiento de los sistemas de purificación del agua.
En muchos casos, la conductividad está directamente vinculada a la cantidad de sólidostotales disueltos (TDS). El agua desionizada de alta calidad tiene una conductividad de 5,5 μS/m, el agua potable típica en el rango de 5-50 mS/m, mientras que el agua de mar cerca de 5 S/m.[2] (es decir, la conductividad del agua de mar es un millón de veces mayor que el agua desionizada).
La conductividad se determina habitualmente midiendo la resistencia AC de una solución entre doselectrodos. Las soluciones diluidas siguen las leyes de Kohlrausch de la dependencia de la concentración y la aditividad de las concentraciones iónicas. Onsager dio una explicación teórica de la ley de Kohlrausch por extensión de la ecuación de Debye–Hückel.
Contenido[ocultar] * 1 Unidades * 2 Medida * 3 Definiciones * 4 Teoría * 4.1 Electrolitos fuertes * 4.2 Electrolitos débiles* 4.3 Concentraciones elevadas * 5 Aplicaciones * 6 Véase también * 7 Referencias * 8 Enlaces externos |
[editar] Unidades
La unidad SI de conductividad es el S/m y, sin otro calificativo, se refiere a 25 ° C (temperatura estándar). A menudo, en la industria se utiliza la tradicional unidad de μS/cm. Los valores de μS/cm son más altos que los de μS/m en un factor de 100. De vez encuando se encuentra en la escala de los instrumentos una unidad denominada como "CE" (conductividad eléctrica): 1 CE = 1 S/cm. A veces se encuentra la llamada mho (recíproco de ohmio): 1 mho/m = 1 S/m.
La célula estándar comúnmente utilizada tiene un ancho de 1 cm, y así, para agua muy pura en equilibrio con el aire podría tener una resistencia de aproximadamente 106 ohm, conocido como Megaohmio. Elagua ultra pura podría alcanzar 10 megaohms o más. Así, en el pasado, se utilizó el Megaohmio-cm (= μS/cm), a veces abreviado a "Megaohmio".[3] A veces, una conductividad se da sólo en "microSiemens" (omitiendo el término de distancia en la unidad). Si bien esto es un error, a menudo se puede suponer que es igual a la tradicional μS/cm. La típica conversión de la conductividad a los sólidosdisueltos totales se realiza suponiendo que el sólido es cloruro de sodio: 1 μS/cm es equivalente entonces a cerca de 0,6 mg de NaCl por kg de agua.
La conductividad molar tiene en el SI la unidad S.m2.mol−1. Las publicaciones más antiguas utilizan la unidad Ω−1.cm2.mol−1.
[editar] Medida

Un conductivímetro y una sonda.
La conductividad eléctrica de una solución de un electrolito se midedeterminando la resistencia de la solución entre dos electrodos planos o cilíndricos separados por una distancia fija.[4] Se utiliza una tensión alterna para evitar la electrólisis. Las frecuencias más utilizadas están en el rango 1-3 kHz. La dependencia de la frecuencia suele ser pequeña.[5] La resistencia se mide con un conductímetro.
Está disponible comercialmente una gran variedad de instrumentos.[6]Hay dos tipos de celdas, el tipo clásico con electrodos planos o cilíndricos y un segundo tipo basado en la inducción.[7] Muchos sistemas comerciales ofrecen corrección automática de temperatura.
[editar] Definiciones
La resistencia R, es proporcional a la distancia l entre los electrodos e inversamente proporcional al área transversal de la muestra A. Escribiendo ρ (rho) para la resistencia...