Determinación de la conductividad. Análisis Químico Instrumental

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• TEMA: Determinación de la conductividad.
• ALUMNO: Shedy Mireyha Bustinza Ochoa.
• DOCENTE: German Quille Calisaya.
• CURSO: Análisis Químico Instrumental.
• CÓDIGO: 161621
• SEMESTRE: Quinto.[pic 10]

DETERMINACIÓN DE LA CONDUCTIVIDAD

1. INTRODUCCIÓN:

La conductividad es una medida de la propiedad que poseen las soluciones acuosas para conducir la corriente eléctrica. Esta propiedad depende de la presencia de iones, su concentración, movilidad, valencia y de la temperatura de la medición. Las soluciones de la mayor parte de los compuestos inorgánicos son buenas conductoras. Las moléculas orgánicas al no disociarse en el agua, conducen la corriente en muy baja escala.

Para la determinación de la conductividad la medida física hecha en el laboratorio es la resistencia, en ohmios o megaohmios. La conductividad es el inverso de la resistencia específica, y se expresa en micromho por centímetro (µmho/cm), equivalentes a microsiemens por centímetro (µS/cm) o milisiemens por centímetro (mS/cm) en el Sistema Internacional de Unidades.

El intervalo de aplicación del método es de 10 a 10.000 (o hasta 50.000) µmho/cm, las conductividades fuera de estos valores son difíciles de medir con los componentes electrónicos y las celdas convencionales.

El método es aplicable a aguas potables, superficiales, salinas, aguas residuales domésticas e industriales y lluvia ácida. El rango de trabajo en el IDEAM oscila entre 0.0 y 1999 µS/cm

1. OBJETIVOS:

1. Objetivo General:

• Medir las conductividades de aguas naturales.

1. Objetivos Específicos:

• Determinar los TDS del agua de pozo y el agua del Lago Titicaca.
• Medir la conductividad de las muestras.
• Identificar los factores que podrían afectar las mediciones a realizar, para determinar la conductividad.
• Comparar las conductividades medidas de las muestras.

1. FUNDAMENTO TEÓRICO:

En general, el flujo de electricidad a través de un conductor es debido a un transporte de electrones. Según la forma de llevarse a cabo este transporte, los conductores eléctricos pueden ser de dos tipos: conductores metálicos o electrónicos y conductores iónicos o electrolíticos.

A este segundo tipo pertenecen las disoluciones acuosas. En ellas la conducción de electricidad al aplicar un campo eléctrico se debe al movimiento de los iones en disolución, los cuales transfieren los electrones a la superficie de los electrodos para completar el paso de corriente.

La conductividad eléctrica (CE) de una disolución puede definirse como la aptitud de ésta para transmitir la corriente eléctrica, y dependerá, además del voltaje aplicado, del tipo, número, carga y movilidad de los iones presentes y de la viscosidad del medio en el que éstos han de moverse. En disoluciones acuosas, y puesto que su viscosidad disminuye con la temperatura, la facilidad de transporte iónico o conductividad aumentará a medida que se eleva la temperatura. [pic 11]

Según la ley de Ohm, cuando se mantiene una diferencia de potencial (E), entre dos puntos de un conductor, por éste circula una corriente eléctrica directamente proporcional al voltaje aplicado (E) e inversamente proporcional a la resistencia del conductor (R). I = E/R

En disoluciones acuosas, la resistencia es directamente proporcional a la distancia entre electrodos (l) e inversamente proporcional a su área (A): R = r·l/A

Donde r se denomina resistividad específica, con unidades W·cm, siendo su inversa (1/r), la llamada conductividad específica (k), con unidades W-1·cm-1 o mho/cm (mho, viene de ohm, unidad de resistencia, escrito al revés).

Actualmente se emplea la unidad del SI, siemens (S), equivalente a mho; y para trabajar con números más manejables se emplean submúltiplos: 1 mS/cm = 1 dS/m = 1000 (S/cm = 1 mmho/cm).

1. Aspectos de Salud y Seguridad Laboral. Revise antes de iniciar la práctica el Manual de Higiene Seguridad y la Hoja de Seguridad número 103, que reposan en los AZ, en el mueble de la entrada en el Área de recepción de muestras. Estas hojas de seguridad también puede encontrarlas, en el PSO en el puesto de trabajo. En el desarrollo de todo el análisis utilice de manera obligatoria los siguientes implementos de seguridad: bata, guantes, respirador para ácidos, gafas protectoras, zapatos antideslizantes.

1. Conductividad Específica: Es el parámetro usado para medir conductividad. Se define como el producto de la conductancia por la constante de la célula. Su unidad es el Siemens/centímetro (S/cm.) o los submúltiplos miliSiemes/cm y micro Siemens/cm.

La medida de la conductividad de un agua proporciona una medida de su contenido en minerales sólidos disueltos (S.T.D.) ya que las sales, al estar disueltas y por tanto disociadas, dejarán iones en la disolución, y estos iones serán responsables de la conductividad del agua. Así pues el contenido en sólidos disueltos en el agua se puede calcular a partir de su conductividad específica, que es una medida muy sencilla de realizar.

El valor de la salinidad (los sólidos totales disueltos S.T.D. expresado en p.p.m.) se obtiene multiplicando la conductividad específica (expresada en micro siemens divido por centímetro), por un factor F que depende de la composición de la muestra y que para las aguas naturales se suele tomar 0,6 (oscila entre 0,5 y 0,75).

El número de sólidos totales en un agua de calderas es mucho mayor que en un agua sin tratar, debido a la cantidad de aditivos añadidos al agua, necesarios para contrarrestar la corrosión, e incrustación. Sin embargo, el valor no debe sobrepasar un cierto valor máximo para cada caldera, por los problemas que ocasiona de corrosión y erosión-corrosión.

Una conductividad elevada indica una salinidad elevada y por tanto (ver práctica de Salinidad cloruros), un aumento de la agresividad (velocidad de corrosión) así como fenómenos de arrastre de sólidos produciendo erosión-corrosión. Por ello el valor de salinidad no puede ser cualquiera por los perjuicios que puede ocasionar y deberá por tanto controlarse y en su caso rebajarse. Los valores recomendados están en el cuadro.

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