Contenido

El sistema para la medida de la conductividad (conductímetro) está formado por el instrumento de medida y una célula de conductividad, que es la que se introduce en las disolución cuya conductividad se desea conocer. Puesto que la conductividad de la disolución está muy afectada por la temperatura a la que se encuentra la disolución, los conductímetros modernos suelen incluir una sonda de medida de la temperatura, que permite realizar los correcciones oportunas. Las células de conductividad clásicas está formadas por dos electrodos, generalmente de platino, tradicionalmente representadas como dos placas metálicas, cada una de ellas de un cm de superficie con una separación entre ellas de un centímetro. En la práctica y por razones de comodidad en el manejo, los electrodos suelen ser cilíndricos y dispuestos concéntricamente y tanto la superficie como la separación no tienen que ser necesariamente de un cm o un cm, respectivamente, ya que, generalmente, para mayor precisión, el aparato se calibra utilizando disoluciones patrón de conductividad perfectamente establecida. También existen células de medida de cuatro electrodos, que se suelen utilizar para disoluciones poco transparentes o cuando presentan alta conductividad. Para los casos en que las conductividades esperadas son muy altas o los medios donde se va a realizar la medidas son altamente corrosivos, existen también celdas de medida por inducción,[5]​ ya que presentan la ventaja de que el fluido no moja las partes eléctricas del sensor. Este tipo de dispositivos utilizan dos bobinas acopladas inductivamente: una bobina impulsora o emisora de campo electromagnético y otra, receptora. Ambas se integran en la carcasa que conforma la sonda, que dispone de un orificio por el que pasa la disolución a medir. Un voltaje alterno sinusoidal estimula la bobina emisora, generando un campo eléctrico en el fluido, debido a la conductividad del fluido (presencia de cationes y aniones) este genera un voltaje en la bobina receptora.[6]​ La intensidad de la corriente generada esta relacionada con la conductividad de la disolución, ya que es proporcional al número de iones libres que se encuentran el fluido. Este tipo de sonda o celda de medida de la conductividad no es adecuado para medir la conductividad de aquellas disoluciones con muy bajo contenido de iones.

Aunque en realidad se trata de medidas de resistencia eléctrica de los fluidos o disoluciones, la conductividad se expresa en siemens "Siemens (unidad)"), que es la unidad de medida de la conductancia en el sistema internacional de medidas (SI). Un siemens (S) es la inversa del ohmio, Ω (S = 1/Ω) y como depende de la distancia recorrida por los iones del medio, la medida del conductímetro debería darse en S.m. Sin embargo, este valor es muy bajo para las conductividades típicas de las disoluciones químicas o de las aguas naturales (por ejemplo, el agua de mar tiene una conductividad de alrededor de 5 S.m), por lo que los conductímetros empleados en los laboratorios habitualmente muestran el resultado de la conductividad en μS.cm o en mS.cm, cuando se trata de disoluciones iónicas relativamente concentradas.

Temperature compensation

The conductivity of a solution depends largely on temperature. This has a double effect on the electrolytes, it influences their dissolution and ionic mobility, while at the same time it makes the viscosity of the medium lower, which also facilitates the mobility of the ions. Consequently, unlike what happens with metals, the conductivity of common electrolytes usually increases when the temperature increases. For comparative purposes, in order to relate some conductivities to others, the conductivity is usually indicated for a standard temperature of 25 °C and when the measurement is made at a different temperature, the so-called Temperature Coefficients (TC) are used, which allow estimating the conductivity value that the sample would have at the reference temperature (25 °C), thus eliminating the effect of temperature on said conductivity value. If the CT value is not available, it can be approximated, for aqueous solutions, by adding a 2% variation for each °C.[6]​.

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El sistema para la medida de la conductividad (conductímetro) está formado por el instrumento de medida y una célula de conductividad, que es la que se introduce en las disolución cuya conductividad se desea conocer. Puesto que la conductividad de la disolución está muy afectada por la temperatura a la que se encuentra la disolución, los conductímetros modernos suelen incluir una sonda de medida de la temperatura, que permite realizar los correcciones oportunas. Las células de conductividad clásicas está formadas por dos electrodos, generalmente de platino, tradicionalmente representadas como dos placas metálicas, cada una de ellas de un cm de superficie con una separación entre ellas de un centímetro. En la práctica y por razones de comodidad en el manejo, los electrodos suelen ser cilíndricos y dispuestos concéntricamente y tanto la superficie como la separación no tienen que ser necesariamente de un cm o un cm, respectivamente, ya que, generalmente, para mayor precisión, el aparato se calibra utilizando disoluciones patrón de conductividad perfectamente establecida. También existen células de medida de cuatro electrodos, que se suelen utilizar para disoluciones poco transparentes o cuando presentan alta conductividad. Para los casos en que las conductividades esperadas son muy altas o los medios donde se va a realizar la medidas son altamente corrosivos, existen también celdas de medida por inducción,[5]​ ya que presentan la ventaja de que el fluido no moja las partes eléctricas del sensor. Este tipo de dispositivos utilizan dos bobinas acopladas inductivamente: una bobina impulsora o emisora de campo electromagnético y otra, receptora. Ambas se integran en la carcasa que conforma la sonda, que dispone de un orificio por el que pasa la disolución a medir. Un voltaje alterno sinusoidal estimula la bobina emisora, generando un campo eléctrico en el fluido, debido a la conductividad del fluido (presencia de cationes y aniones) este genera un voltaje en la bobina receptora.[6]​ La intensidad de la corriente generada esta relacionada con la conductividad de la disolución, ya que es proporcional al número de iones libres que se encuentran el fluido. Este tipo de sonda o celda de medida de la conductividad no es adecuado para medir la conductividad de aquellas disoluciones con muy bajo contenido de iones.

Aunque en realidad se trata de medidas de resistencia eléctrica de los fluidos o disoluciones, la conductividad se expresa en siemens "Siemens (unidad)"), que es la unidad de medida de la conductancia en el sistema internacional de medidas (SI). Un siemens (S) es la inversa del ohmio, Ω (S = 1/Ω) y como depende de la distancia recorrida por los iones del medio, la medida del conductímetro debería darse en S.m. Sin embargo, este valor es muy bajo para las conductividades típicas de las disoluciones químicas o de las aguas naturales (por ejemplo, el agua de mar tiene una conductividad de alrededor de 5 S.m), por lo que los conductímetros empleados en los laboratorios habitualmente muestran el resultado de la conductividad en μS.cm o en mS.cm, cuando se trata de disoluciones iónicas relativamente concentradas.

Temperature compensation

The conductivity of a solution depends largely on temperature. This has a double effect on the electrolytes, it influences their dissolution and ionic mobility, while at the same time it makes the viscosity of the medium lower, which also facilitates the mobility of the ions. Consequently, unlike what happens with metals, the conductivity of common electrolytes usually increases when the temperature increases. For comparative purposes, in order to relate some conductivities to others, the conductivity is usually indicated for a standard temperature of 25 °C and when the measurement is made at a different temperature, the so-called Temperature Coefficients (TC) are used, which allow estimating the conductivity value that the sample would have at the reference temperature (25 °C), thus eliminating the effect of temperature on said conductivity value. If the CT value is not available, it can be approximated, for aqueous solutions, by adding a 2% variation for each °C.[6]​.