La conductividad es la capacidad de una sustancia para transportar corriente eléctrica y es la recíproca de la resistividad. En los líquidos, la conductividad, que es la inversa de la resistencia, se utiliza a menudo para medir su conductividad eléctrica. La conductividad del agua es un indicador muy importante de la calidad del agua. Refleja el grado de electrolitos presentes en el agua. Dependiendo de la concentración de electrolitos en la solución acuosa, el grado de conductividad de la solución también es diferente. La solubilidad de los electrolitos en solución se analiza midiendo la conductividad de la solución. Este es el método de análisis básico del medidor de conductividad.
La conductividad de la solución está relacionada con el tipo de iones. Los electrolitos de la misma concentración tienen diferentes conductividades. Generalmente, los ácidos fuertes tienen la conductividad eléctrica más alta, las bases fuertes y sus sales con ácidos fuertes ocupan el segundo lugar, y los ácidos débiles y las bases débiles tienen las conductividades eléctricas más pequeñas. Por lo tanto, al medir la conductividad del agua, podemos tener una comprensión preliminar de la calidad del agua. Conductividad El recíproco de la resistividad se llama conductividad L. En los líquidos, la conductividad, que es la inversa de la resistencia, se utiliza a menudo para medir su conductividad eléctrica. La fórmula de cálculo de la conductancia L es la siguiente: L=l/R=S/l La unidad de conductancia es mho, también conocida como Siemens. Representado por S, porque la unidad S es demasiado grande. A menudo se utiliza MilliSiemens, y la unidad microSiemens es 1S = 103mS = 106μS.
Conductancia equivalente La conductancia de un líquido sólo ilustra la relación entre las propiedades conductoras de la solución y sus dimensiones geométricas, pero no refleja la relación entre la concentración de la solución y las propiedades eléctricas. Para distinguir las propiedades conductoras de soluciones compuestas de varios medios, es necesario introducir en la conductividad la relación de concentración, lo que plantea el concepto de conductancia equivalente. La llamada conductancia equivalente se refiere a la conductancia de una solución en la que se coloca 1 g de electrolito equivalente entre dos placas separadas por 1 cm, símbolo "λ". Porque el concepto de concentración se introduce a partir de la conductividad. Por lo tanto, se representa y compara la conductividad de varias soluciones acuosas. En el control de la calidad del agua, el índice de concentración del total de sales inorgánicas disueltas en el agua generalmente se puede determinar midiendo la conductividad de la solución. Efecto de la temperatura sobre la conductividad: la resistencia de una solución disminuye a medida que aumenta la temperatura. Es decir, cuando la concentración de la solución es constante, su conductividad aumenta con el aumento de la temperatura y la amplitud del aumento es de aproximadamente 2 ℃ -1. . Además, un mismo tipo de electrolito tiene diferentes coeficientes de temperatura cuando su concentración es diferente. A bajas concentraciones, la relación entre conductividad y temperatura se expresa mediante la siguiente fórmula: L1=L0[1 α(t-t0) β(t-t0)2] Dado que el valor del segundo término β(t-t0)2 Pequeño y puede ignorarse. La relación entre conductividad y temperatura a bajas temperaturas se puede expresar mediante el siguiente valor aproximado L1=L0[1 α(t-t0)], por lo que se debe agregar compensación de temperatura durante la medición real.
Coeficiente de temperatura de conductividad Para la mayoría de los iones, el coeficiente de temperatura de conductividad es aproximadamente 1,4 ℃ -1 ~ 3 ℃ -1. Para los iones H y OH-, el coeficiente de temperatura de conductividad es 1,5 ℃ -1 y. 1,8 ℃ -1. En comparación con los requisitos de precisión de la medición de conductividad, este valor es generalmente 1 o mejor que 1, lo que no se puede ignorar. La conductividad del agua pura Incluso en el agua pura, hay dos iones, H y OH-. A menudo se dice que el agua pura es un mal conductor de la electricidad, pero estrictamente hablando, el agua sigue siendo un electrolito muy débil. siguiente equilibrio de ionización: H2O←→H OH o 2H2O←→H3 O OH-
La constante de equilibrio: KW=[H].[OH-]/H2O=10-14
En la fórmula, KW se denomina producto iónico del agua [H ]2=[OH-]2=10-14∴[H ]2=[OH-]2=10-7lH2O, 0=λOH-, 0= 349,82 198,6 = 548,42 S/cm.mol2 Se sabe que la densidad del agua es d25 ℃/H2O = 0,9970781 cm3. Por lo tanto, la concentración de iones de agua que originalmente se supuso que era 1 solo puede alcanzar 0,99707.
De hecho, sólo 0,99707 partes de agua se disocian en 0,99707,10-7 [H] y [OH-]. Luego, la suma de las conductividades de [H] y [OH-] disociados, KH2O, se calcula mediante la siguiente fórmula: KH2O. = CM/1000λH2O
=(0.99707.10-7/1000).548.42=0.05468μS.cm-1≈0.054μS.cm-1∴ρH2O=1/KH2O=1/0.05468×10- 9 =18,29(MΩ.cm)≈18,3(MΩ.cm) Del producto iónico del agua es 10-14, se puede deducir que la conductancia límite teórica del agua de alta pureza es 0,0547μS.cm-1, y la La resistencia es de 18,3 MΩ.cm (25 ℃). El coeficiente de temperatura de la conductividad del agua tiene diferentes coeficientes de temperatura en diferentes rangos de conductividad. Para agua destilada de uso común de 1μS.cm-1, es aproximadamente 2,5-1.