¿ QUE QUE ES LA CONDU CONDUCT CTIM IMET ETRI RIA? A? Es una técnica instrumental que tiene como
obje objeto to dete deterrmina minarr la conductividad de la lass dis disolu olucion ciones es de las las sust sustan anci ciaas llamadas electrolitos , la lass cua cuale less se cara aracte cteriz rizan por se serr cond condu ucto ctoras ras de la electricidad y por presentarse en las mismas el fenómeno de la ionización. -.DATO !"T#$!%O DE &A %O'D(%T!)ET$!A* En los primeros intentos para medir la conductividad de una disolución electrol+tica se usó la corriente continua procedente de una bater+a, pero esta corriente produc+a la desc descom ompo posi sici ción ón el elec ectr trol ol+t +tic icaa en los los el elec ectr trod odos os de plat platin ino o de la cé célu lula la de conductiidades,
oriinando
la
polarización
de
los
mismos.
El prim primer ero o que que midi midió ó sa satis tisfa fact ctor oria iame ment ntee las las conductividades de disolucio disoluciones nes deelectrolitos fue o/lrausc/, o/lrausc/, entre los los a0os 1234-1254, 1234-1254, usando para ello corriente alterna. 6uesto que un alanómetro conencional no respond+a a la corriente alterna, usaba como receptor un teléfono, que le permit+a o+r cuando se equilibraba el puente de 7/eatstone.
La conductimetr+a es un método analítico asado en la conducci!n eléct"ica de los iones en soluci!n# $ue se utili%a &a"a medi" la mola"idad de una disoluci!n# dete"minada &o" su ca"'a i!nica# o salina# de '"an mo(ilidad ent"e dos &untos de di)e"ente &otencial* La conducti(idad eléct"ica es un )en!meno de t"ans&o"te en el cual l a ca"'a eléct"ica +en )o"ma de elect"ones o iones, se mue(e a t"a(és de un sistema* --.undamento-- '"is La le/ de O0m1 2La unidad de &otencial es el (oltio# $ue es la )ue"%a elect"omot"i% necesa"ia &a"a $ue &ase un am&e"io a t"a(és de una "esistencia de un o0mnio3* I - 4 5 R# donde R +"esistencia,# 4 +&otencial, e I +intensidad, Es deci"# cuanto ma/o" sea la ca"'a eléct"ica 5 i!nica de nuest"a muest"a# m6s intensidad detecta"emos ent"e los dos &untos de di)e"ente &otencial# o elect"odos# a una "esistencia constante* La conducti(idad eléct"ica es un )en!meno de t"ans&o"te en el cual la ca"'a eléct"ica +en )o"ma de elect"ones o iones, se mue(e a t"a(és de un sistema* La ca"'a )lu/e &o"$ue e7&e"imenta una )ue"%a elect"omot"i%8 lo $ue indica la &"esencia de un cam&o eléct"ico E en un conducto" $ue t"ans&o"ta co""iente* La conducti(idad +conducti(idad es&ecí)ica, c de una sustancia esta de)inida &o"1 9-:5E Donde : es la densidad de co""iente / E es el cam&o eléct"ico* El in(e"so de la conducti(idad es la "esisti(idad "1 "-;59 La conducti(idad es una medida de la "es&uesta de la sustancia a un cam&o eléct"ico a&licado* La conductimet"ía se asa en la medici!n de la conducti(idad de una dete"minada disoluci!n &"olema# $ue no es )unci!n de una &"o&iedad es&eci)ica de los iones &"esentes en la disoluci!n sino de su concent"aci!n* Deido a esta limitaci!n# la conductimet"ía no &"o(ee un método de medi" la concent"aci!n de una dete"minada es&ecie en una disoluci!n cuando se lle(a a cao una (alo"aci!n* La conductimet"ía# &a"a e(ita" la "eacciones en los elect"odos# se lle(a a cao im&"imiendo a los mismos una co""iente alte"na $ue al (a"ia" de &ola"idad a cada momento im&ide la desca"'a de los iones de la disoluci!n* La (alo"aci!n de una de las es&ecies $ue &a"tici&a en la conducti(idad total de la disoluci!n &o" neut"ali%aci!n# &"eci&itaci!n o com&le
!nstrumentación Los dos elect"odos ine"tes# en 'ene"al de &latino# $ue se utili%an en las medidas de conducti(idad deen tene" una su&e")icie es&eci)icada si se &"etende otene" mediciones asolutas de esta ma'nitud# &e"o esta condici!n no es im&"escindile &a"a el se'uimiento de las (alo"aciones* En 'ene"al se llama al coneatstone t"ans)o"mado &a"a co""iente alte"na "esulta a&"o&iado &a"a la conductimet"ía* =a"a $ue no 0a/a &"olemas de elect"!lisis se im&"ime a la co""iente de célula una )"ecuencia ent"e ; / ; @%*
%onductiidad en diferentes medios Los mecanismos de conducti(idad di)ie"en ent"e los t"es estados de la mate"ia* =o" e
%onductiidad en medios l+quidos La conducti(idad en medios lí$uidos +Disoluci!n, est6 "elacionada con la &"esencia de sales en soluci!n# cu/a disociaci!n 'ene"a iones &ositi(os / ne'ati(os ca&aces de t"ans&o"ta" la ene"'ía eléct"ica si se somete el lí$uido a un cam&o eléct"ico* Estos conducto"es iónicos se denominan electrolitos o conductores electrol+ticos* Las dete"minaciones de la conducti(idad "ecien el nom"e de dete"minaciones conductomét"icas / tienen muc0as a&licaciones como# &o" e
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En la elect"!lisis# /a $ue el consumo de ene"'ía eléct"ica en este &"oceso de&ende en '"an medida de ella* En los estudios de lao"ato"io &a"a dete"mina" el contenido de sal de (a"ias soluciones du"ante la e(a&o"aci!n del a'ua +&o" e
La ase de las dete"minaciones de la soluilidad es $ue las soluciones satu"adas de elect"!litos escasamente solules &ueden se" conside"adas como in)initamente diluidas* Midiendo la conducti(idad es&ecí)ica de seme
La conducti(idad eléct"ica se utili%a &a"a dete"mina" la salinidad +contenido de sales, de suelos / sust"atos de culti(o# /a $ue se disuel(en éstos en a'ua / se mide la conducti(idad del medio lí$uido "esultante* Suele esta" "e)e"enciada a FC / el (alo" otenido dee co""e'i"se en )unci!n de la tem&e"atu"a* Coe7isten muc0as unidades de e7&"esi!n de la conducti(idad &a"a este )in# aun$ue las m6s utili%adas son dS5m +deciSiemens &o" met"o,# mm0os5cm +milim0os &o" centímet"o, / se'n los o"'anismos de no"mali%aci!n eu"o&eos mS5m +miliSiemens &o" met"o,* El contenido de sales de un suelo o sust"ato tamién se &uede e7&"esa" &o" la "esisti(idad +se solía e7&"esa" así en ."ancia antes de la a&licaci!n de las no"mas INEN,*
%onductiidad en medios sólidos Se'n la teo"ía de andas de ene"'ía en s!lidos c"istalinos# son mate"iales conducto"es a$uellos en los $ue las andas de (alencia / conducci!n se su&e"&onen# )o"m6ndose una nube de elect"ones li"es causante de la co""iente al somete" al mate"ial a un cam&o eléct"ico* Estos medios conducto"es se denominan conducto"es eléct"icos* La Comisi!n Elect"otécnica Inte"nacional de)ini! como &at"!n de la conducti(idad eléct"ica1 Un hilo de cobre de 1 metro de longitud y un gramo de masa, que da una resistencia de 0,15388 Ω a 20 °C al $ue asi'n! una conducti(idad eléct"ica de 1448 !A%" +nternational !nnealed Coo"er #tandard # Est6nda" Inte"nacional de Co"e no Aleado,* A toda aleaci!n de co"e con una conducti(idad ma/o" $ue ;G IACS se le denomina de alta conducti(idad +*C* &o" sus si'las in'lesas
%onductiidad eléctrica La conducti(idad es una (a"iale $ue se cont"ola en muc0os secto"es# desde la i ndust"ia $uímica a la a'"icultu"a* Esta (a"iale de&ende de la cantidad de sales disueltas &"esentes en un lí$uido / es in(e"samente &"o&o"cional a la "esisti(idad del mismo* Con los inst"umentos con(encionales# la medida de la conducti(idad se otiene a&licando un (olta
Definición La conducti(idad se de)ine como la ca&acidad de una sutancia de conduci" la co""iente eléct"ica / es lo cont"a"io de la "esistencia* La unidad de medici!n utili%ada comnmente es el Siemens5cm +S5cm,# con una ma'nitud de ; ele(ado a BJ # es deci" mic"oSiemens5cm +KS5cm,# o en ; ele(ado a B# es deci"# miliSiemens +mS5cm,* Conducti(idad del a'ua A'ua &u"a1 * KS5cm A'ua destilada1 * KS5cm A'ua de montaa1 ;* KS5cm A'ua &a"a uso doméstico1 a KS5cm M67* &a"a a'ua &otale1 ; KS5cm A'ua de ma"1 KS5cm
En el caso de medidas en soluciones acuosas# el (alo" de la conducti(idad es di"ectamente &"o&o"cional a la concent"aci!n de s!lidos disueltos# &o" lo tanto# cuanto ma/o" sea dic0a concent"aci!n# ma/o" se"6 la conducti(idad* La "elaci!n ent"e conducti(idad / s!lidos disueltos se e7&"esa# de&endiendo de las a&licaciones# con una uena a&"o7imaci!n &o" la si'uiente "e'la1 grados ingleses
grados americanos
;*H KS5cm - ;&&m o KS5cm - ; &&m +&a"tes &o" mill!n de CaCO, donde ; &&m - ; m'5L es la unidad de medida &a"a s!lidos disueltos* Adem6s de los no"males conducti(ímet"os# e7isten inst"umentos $ue con(ie"ten autom6ticamente el (alo" de conducti(idad en &&m# o)"eciendo di"ectamente las medidas de la concent"aci!n de s!lidos disueltos* La conducti(idad de una soluci!n se dete"mina &o" un mo(imiento molecula"* La tem&e"atu"a in)lu/e en dic0o mo(imiento# &o" lo $ue es necesa"io toma"la en cuenta cuando se "eali%an mediciones de &"ecisi!n* ene"almente# &a"a "eali%a" mediciones com&a"ati(as# la tem&e"atu"a de "e)e"encia es de C ! C* =a"a co""e'i" los e)ectos de la tem&e"atu"a# se utili%a un )acto" de com&ensaci!n P* Se e7&"esa en G 5 C $ue (a"ía de acue"do con la com&osici!n de la soluci!n $ue se est6 midiendo* En la ma/o" &a"te de las a&licaciones# el coe)iciente P se )i
)edida de la conductiidad Es &osile di)e"encia" los distintos conducti(ímet"os se'n el método de medici!n $ue utilicen# es deci"# am&e"ímet"ico o &otenciomét"ico* El sistema am&e"iméti"co a&lica una di)e"encia &otencial conocida +4, a dos elect"odos / mide l a co""iente alte"nada +?, $ue &asa a t"a(és de ellos* Se'n la le/ de O0m# las dos dimensiones est6 su
elect"odos / sus su&e")icies# las cuales &ueden (a"ia" deido a &osiles de&!sitos de sales u ot"os mate"iales +elect"!lisis,* =o" esta "a%!n# se "ecomiendo limita" el uso del sistema am&e"imét"ico &a"a soluciones con a
%onductiidad y dureza del aua Utili%ando medido"es de conducti(idad o s!lidos disueltos# es &osile otene" con mu/ uena a&"o7imaci!n# el (alo" de la du"e%a del a'ua# incluso en '"ados )"anceses* La du"e%a del a'ua est6 dete"minada &o" la concent"aci!n de ca"onato de calcio +CaCO,# la $ue constitu/e el G a&"o7imadamente de los s!lidos disueltos en el a'us* La unidad de medici!n de du"e%a m6s comn es el '"ado )"ancés +o),# de)inido como1 ; ) - ; &&m de CaCO Di(idiendo &o" ; las medidas en &&m otenidas con un medido" de s!lidos disueltos# se otiene el (alo" de du"e%a del a'ua en o)* Como se sealaa ante"io"mente# ; &&m - KS5cm de conducti(idad# &o" lo tanto1 ; ) - KS5cm Di(idiendo &o" las medidas en KS5cm# se otiene el (alo" de du"e%a del a'ua en '"ados )"anceses* IM=ORTANTE1 Las mediciones de du"e%a del a'ua &o" medio de conducti(ímet"os o medido"es de TDS deen se" "eali%adas antes de los t"atamientos de descalci)icaci!n del a'ua* De 0ec0o# estos dis&ositi(os sustitu/en el calcio +ca"onato, con el sodio# diminu/endo el '"ado de du"e%a del a'ua# sin (a"ia" las concent"aciones de s!lidos disueltos*
%onductiidad y dureza del aua ppm 9":cm
;f
Dureza
B;H
B
mu/ landa
B;
;HB
B;
landa
;B
B
;B
li'e"amente du"a
B
BJH
B
mode"adamente du"a
BH
JHBH
BH
du"a
su&e"io" a H
su&e"io" H
mu/ du"a
B
su&e"io" a H
"ector
Aplicación
!rtes gr$%icas
aos de cali"aci!n# &"ocesado de &elículas
&roducción de cer'e(a y le'adura
Lim&ie%a / cont"ol de )ilt"os en las instalaciones# dosi)icaci!n de la sal en la le(adu"a
)esalini(ación
T"atamiento de las a'uas de ent"ada en las instalaciones# cont"ol de a'otamiento de "esinas de sua(i%aci!n# cont"ol de mem"anas osm!ticas
)osi%icación %ertili(antes
id"o&onía / sistemas de "e'adío
ndustria qu*mica
Cont"ol de &é"didas en los inte"camiado"es de calo"# cont"ol de la concent"aci!n de soluciones 6cidas / alcalinas / de la concent"aci!n de sales en &"ocesos &"oducti(os
+eneradores de calorcalderas
Inte"camiado"es i!nicos# "edic0os de sales en el a'ua de las calde"as# cont"ol de &é"didas en 0umedecedo"es / condensado"es
+al'$nica
Soluciones de '"aado $uímico# cincado# aos 'al(6nicos# en
-laboraciones met$licas
="e&a"aci!n de los mine"ales# &"ocesado de la au7ita
ndustria alimenticia
Conse"(as (e'etales# li7i(iaci!n# salmue"as# cent"ales a%uca"e"as# elao"aci!n de $uesos
ndustria te.til, "a"elera, curtidos
T"atamiento de a'uas "esiduales# aos lan$ueantes / dete"'entes# mo"dientes
&roducción de detergentes
Eliminaci!n de la 'lice"ina no cominada en la &"oducci!n de
/orres de re%rigeración
Dia'n!stico de inc"ustaciones / cont"ol de la a'"esi(idad del a'ua de "e)"i'e"aci!n
