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TÉCNICA CONDUCTOMÉTRICAS - Coggle Diagram

- - - - La conducción de la corriente eléctrica a través de la disolución de un electrolito
        supone la migración de las especies con carga positiva hacia el cátodo y las de carga negativa hacia el ánodo.
        
        La conductividad es una medida de la concentración iónica total que tiene una
        disolución
  - - - R es la resistencia del conductor (en Ohm,
        W),
        V es la diferencia de potencial aplicada (en
        voltios, V )
        I es la intensidad de corriente que circula a
        través de la disolución (en amperios, A).
- - - - c) la posición de los electrodos entre sí en la disolución
        
        d) el tipo de especies en la disolución entre ellos su carga
        
        e) la concentración de las especies
        
        f) la temperatura.
  - - - donde r es la resistividad (en ohm • cm) de la disolución, l es la distancia entre
        los dos electrodos planos (en cm) y A es el área de los electrodos (en cm2).
        
        Se denomina constante de la celda a la cantidad y es específica para cada celda de conductividad
      - La magnitud recíproca de la resistencia es la conductancia electrolítica
        (G), cuya unidad es el Siemens (S)= ohm-1 o mho
        
        Combinando las dos ecuaciones se obtiene:
        
        donde c es la conductividad de la disolución (en S/cm), definida como
        la inversa de la resistividad.
        
        La conductividad de una disolución c es la conductancia de la
        misma encerrada en un cubo de 1 cm3 (l = 1cm, A = 1cm2).
    - - La conductividad mide la facilidad con que los portadores de carga, cationes y
        aniones, migran bajo la acción de un campo eléctrico. El valor de la conductividad dependerá del número de iones presentes.
        
        La conductancia molar (L),
        
        donde c = S/cm y C es la concentración molar (mol/L) del electrolito totalmente
        ionizado.
        La cantidad de corriente que pueden transportar los iones, para un tamaño iónico
        dado, aumenta al aumentar la carga.
        
        La conductancia equivalente (Leq),
        
        se define como la conductancia de un
        electrolito de concentración 1 eq. para un volumen de 1 L.
        La relación entre Leq y L es:
        
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      - Variación de la Conductividad c con la concentración
        
        La conductividad c aumenta al aumentar la concentración de los electrolitos
        hasta que a partir de un determinado valor de concentración empieza a disminuir, debido a que las interacciones entre los iones dificultan la conducción de la corriente
        
        Variación de la conductancia L con la concentración
        
        ØLa conductancia equivalente Leq disminuye al aumentar la concentración,
        debido a que aumenta la atracción interiónica y disminuye la fuerza de repulsión de los iones
        
        Kohlrausch demostró que los electrolitos fuertes (KCl, HCl, etc.) muestran una
        disminución lineal de la conductancia con la raíz cuadrada de la concentración:
        
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        Ley de la migración independiente de los iones
        
        A dilución infinita las atracciones entre los iones se anulan.
        
        La L0 para cualquier electrolito, será la suma de las contribuciones de las
        conductancias iónicas de cada una de las especies constituyentes.
        
        De acuerdo con la ley, la conductancia de una disolución G
        
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        Conductancia a dilución infinita
        
        Conductancias molares a dilución infinita
        (l, S•cm2/mol) para distintos iones a 25 ºC
        
        La l es una medida de la movilidad de un ión bajo la influencia de un campo de
        fuerzas eléctricas, siendo así una medida de su capacidad de transporte de corriente. Ej. para una disolución de HCl, debido a la mayor movilidad del H+, este
        ión transporta una mayor fracción de corriente
        
        Los datos de conductancia iónica permiten comparar la conductividad relativa de
        varios solutos. Así el HCl 0,01 M tendrá una mayor conductividad que el NaCl 0,01 M. Estas conclusiones son importantes para las valoraciones conductimétricas
        
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- - - - Otras formas alternativas de expresar la conductividad de una disolución
        
        Salinidad
        Se refiere a la concentración de una disolución teórica de NaCl con la misma conductividad que la muestra en estudio. Se expresa en ppm ó g/L
        de NaCl.
        
        STD (Sólidos Totales Disueltos)
        La conductividad puede ser utilizada como un indicador de la cantidad de materias disueltas en una disolución. Se expresa en ppm ó g/L de CaCO3
    - - La conductividad de una disolución depende de la temperatura. Ésta tiene
        un doble efecto sobre los electrolitos, influye en su disolución y en la movilidad iónica.
        
        Las medidas de conductividad deben hacerse a temperatura controlada y
        expresar los resultados indicándola.
        
        La conductividad de una disolución aumenta con la temperatura. Este
        
        aumento normalmente se expresa en %/ºC, y se denomina Coeficiente de
        
        Temperatura (CT).
      - Celdas de conductividad
        
        Células con dos electrodos: es el modelo clásico.
        
        Se construyen con dos o tres electrodos metálicos.Tradicionalmente se representa la célula con dos electrodos de chapa de Pt de 1 cm2 recubiertos dePt finamente divido, fijos al vidrio de la misma y separados entre sí 1 cm.
        
        El valor de constante k ( l/A ) de la celda caracteriza a la misma. En el caso
        descrito k = 1 cm-1. Permite medir conductividades en un amplio intervalo.
        
        Células con cuatro o más electrodos: El número, tamaño, forma y material de
        los electrodos varía según las características de las muestras en las que van a ser introducidos.
        
        Células con sensor de temperatura: Permiten la medida simultánea de la conductividad y la temperatura para poder corregir automáticamente el efecto de la misma sobre la conductividad de la muestra.
- - - - Para poder determinar experimentalmente el valor de k, se calibra la
        celda midiendo la conductancia G de una disolución patrón de conductividad conocida El valor de k vendrá dado por:
  - - - La mayoria de los conductímetros permiten la calibración con varios patrones de baja, media y alta conductividad
    - - Características analíticas
        
        Selectividad: Las medidas conductimétricas directas tienen poca selectividad ya que cualquier especie cargada contribuye a la conductividad total de la disolución.
        
        Sensibilidad: la sensibilidad es alta, por ello es un importante
        instrumento analítico para ciertas aplicaciones como por ejemplo detectores en cromatografía iónica.
        
        Exactitud y precisión: Con los estándares apropiados y un buen control
        de la temperatura podemos obtener una alta precisión y exactitud del orden del 0,1 %.
      - Algunos de los usos de las técnicas conductimétricas son para control de:
        
        Contenidos salinos en calderas
        
        Concentración de iones a la salida de una columna de cromatografía líquida, es
        decir como detector en cromatografía iónica se utiliza un equipo conductimétrico
        
        Concentraciones de disoluciones ácidas utilizadas en procesos industriales
        
        Concentraciones de fertilizante líquido a medida que el fertilizante se aplica
        
        Contaminación en arroyos y ríos
        
        Determinación del punto final de valoraciones ácido-base