Conductividad en general
La conductividad eléctrica, como cantidad física constante, indica hasta qué punto las sustancias o mezclas de sustancias pueden conducir electricidad. El valor es diferente para cada mezcla de sustancias y para cada sustancia.
La conductividad es una constante física, lo que significa que una determinada sustancia o una determinada mezcla de sustancias siempre conduce la corriente eléctrica igualmente bien.
En términos de cálculos, la conductividad es importante para determinar la densidad de corriente en relación con la intensidad del campo eléctrico. La resistencia eléctrica específica de una sustancia o mezcla de sustancias es exactamente la recíproca de la conductividad eléctrica.
El símbolo de conductividad eléctrica en áreas técnicas, físicas y químicas puede ser diferente. La conductividad, o precisamente llamada conductividad, se puede designar con las letras griegas sigma, kappa o gamma.
Unidades de conductividad eléctrica
La unidad SI S / m (Siemens por metro) se utiliza para especificar la conductividad. Si la conductividad es muy baja, la conductividad a menudo también se expresa en µS / cm en el área técnica.
Orden de magnitud de conductividades eléctricas
Los mejores conductores eléctricos son los metales. La plata como mejor conductor tiene una conductividad de 61,380,000 S / m, el acero inoxidable aproximadamente una sexagésima parte de eso.
Como líquido, el agua es un conductor mucho peor. El agua de mar tiene una conductividad de aproximadamente 5 S / m, el agua ultrapura tiene una conductividad de 0.0000005 S / m.
Conductividad eléctrica en líquidos
La conductividad depende del número de portadores de carga móviles disponibles libremente dentro del líquido. Estos son iones, sales y sustancias individuales disueltas que representan partículas cargadas.
La gran diferencia en la conductividad del agua de mar en comparación con el agua ultrapura se puede explicar únicamente por el contenido de sal. En contraste, el agua de ósmosis es un conductor extremadamente pobre, al igual que el agua desmineralizada.
Si se agrega aproximadamente un 4% de sal al agua ultrapura o al agua desionizada, la conductividad aumenta en un factor de mil.
Según el tipo de portacargas
En los líquidos, sin embargo, no solo influye la cantidad de iones que se mueven libremente, sino también la cantidad de carga que transportan.
Por ejemplo, la cantidad de carga de magnesio es 2+, mientras que es solo 1+ para los iones de calcio. Esto se puede reconocer por la ortografía de los iones: Ca + y Mg2 +.
Además, la velocidad de los tipos individuales de iones en la dirección del campo también tiene un efecto, pero este componente es insignificante en este análisis.
La conclusión es que la conductividad del agua depende no solo de la cantidad de iones disueltos en ella, sino también del tipo de iones disueltos en ella. Así que no todas las aguas se conducen igual de bien. Depende de la composición mineral específica.
Uso técnico para determinar la pureza
En el caso de agua destilada y agua desmineralizada, la conductividad eléctrica se puede utilizar directamente como medida de pureza.
En este caso, la pureza solo debe entenderse como la ausencia de iones y partículas cargadas en el agua. Las partículas no cargadas no se registran durante la medición y no influyen en el resultado de la medición.
Cuanto menor es la conductividad eléctrica del agua, menos iones hay y más pura es el agua.
El contenido general de iones y sales disueltas también se puede estimar bien utilizando la conductividad de cada agua. Sin embargo, la medición de la conductividad rara vez se utiliza como método para determinar valores específicos en agua normal.
Dependencia de la conductividad de la temperatura.
Todos los gases, soluciones y electrolitos son altamente dependientes de la temperatura en su conductividad. Esto también se aplica al agua con iones disueltos. El número de iones que se mueven libremente y la movilidad de los portadores de carga aumentan significativamente al aumentar la temperatura. Esto significa que la conductividad también aumenta significativamente al aumentar la temperatura.
Inexactitud a concentraciones más altas
Las llamadas interacciones interiónicas dan como resultado el hecho de que a concentraciones más altas de iones individuales o todos, la relación entre la conductividad y los iones o la cantidad de carga se vuelve cada vez más imprecisa.
Cuantos más iones hay en un líquido, o en el agua, más se frenan entre sí. La libre movilidad de los iones dentro del líquido disminuye.
Medida de conductividad
La conductividad se puede determinar con un dispositivo de medición especialmente diseñado. Como alternativa a esto, también es posible medir la resistencia específica en un líquido y así determinar la conductividad respectiva por cálculo.
Existen dispositivos manuales sencillos para medir la conductividad. Mide la conductividad entre dos electrodos de prueba basándose en la disminución de la cantidad de corriente entre la salida y la corriente final. La conductividad se puede leer directamente en una pantalla.
consejos y trucos
La medición de la conductividad no puede dar ninguna indicación de la presencia de partículas sin carga. Algunas manchas de sustancias no cargadas en el agua no afectan la medición de la conductividad. También hay que tener esto en cuenta.
