Condutividade em geral
Como uma quantidade física constante, a condutividade elétrica indica até que ponto as substâncias ou misturas de substâncias podem conduzir eletricidade. O valor é diferente para cada mistura de substâncias e para cada substância.
A condutividade é uma constante física, o que significa que certa substância ou certa mistura de substâncias sempre conduz a corrente elétrica igualmente bem.
Em termos de cálculos, a condutividade é importante para determinar a densidade de corrente em conexão com a intensidade do campo elétrico. A resistência elétrica específica de uma substância ou mistura de substâncias é exatamente a recíproca da condutividade elétrica.
O símbolo da condutividade elétrica nas áreas técnica, física e química pode ser diferente. A condutividade, ou precisamente chamada de condutividade, pode ser designada com as letras gregas sigma, kappa ou gama.
Unidades para condutividade elétrica
A unidade SI S / m (Siemens por metro) é usada para especificar a condutividade. Se a condutividade for muito baixa, a condutividade frequentemente também é dada em µS / cm na área técnica.
Ordem de magnitude das condutividades elétricas
Os melhores condutores elétricos são metais. A prata como o melhor condutor tem uma condutividade de 61.380.000 S / m, o aço inoxidável cerca de um sexagésimo disso.
Como líquido, a água é um condutor muito pior. A água do mar tem uma condutividade de aproximadamente 5 S / m, a água ultrapura tem uma condutividade de 0,0000005 S / m.
Condutividade elétrica em líquidos
A condutividade depende do número de portadores de carga móveis disponíveis gratuitamente dentro do líquido. Estes são íons, sais e substâncias individuais dissolvidas que representam partículas carregadas.
A grande diferença na condutividade da água do mar em comparação com a água ultrapura pode ser explicada apenas pelo teor de sal. Em contraste, a água de osmose é um condutor extremamente pobre, assim como a água desmineralizada.
Se cerca de 4% de sal for adicionado à água ultrapura ou desionizada, a condutividade aumenta por um fator de mil.
Dependendo do tipo de transportador de carga
Em líquidos, entretanto, não apenas o número de íons que se movem livremente desempenha um papel, mas também a quantidade de carga que eles carregam.
Por exemplo, a quantidade de carga de magnésio é 2+, enquanto é apenas 1+ para íons de cálcio. Isso pode ser reconhecido pela grafia dos íons: Ca + e Mg2 +.
Além disso, a velocidade dos tipos individuais de íons na direção do campo também tem um efeito, mas esse componente é desprezível nesta análise.
A conclusão é que a condutividade da água depende não apenas da quantidade de íons dissolvidos nela, mas também do tipo de íons dissolvidos nela. Portanto, nem toda água conduz igualmente bem. Depende da composição mineral específica.
Uso técnico para determinar pureza
No caso de água destilada e desmineralizada, a condutividade elétrica pode ser usada diretamente como medida de pureza.
Neste caso, pureza deve ser entendida apenas como a ausência de íons carregados e partículas na água. Partículas não carregadas não são registradas durante a medição e não influenciam o resultado da medição.
Quanto menor a condutividade elétrica da água, menos íons existem e mais pura a água é.
O conteúdo geral de íons e sais dissolvidos também pode ser estimado usando a condutividade de cada água. No entanto, a medição da condutividade raramente é usada como um método para determinar valores específicos em água normal.
Dependência da condutividade da temperatura
Todos os gases, soluções e eletrólitos são altamente dependentes da temperatura em sua condutividade. Isso também se aplica à água com íons dissolvidos nela. O número de íons que se movem livremente e a mobilidade dos portadores de carga aumentam significativamente com o aumento da temperatura. Isso significa que a condutividade também aumenta significativamente com o aumento da temperatura.
Imprecisão em concentrações mais altas
As chamadas interações interiônicas resultam no fato de que em concentrações mais altas de íons individuais ou de todos os íons, a relação entre a condutividade e os íons ou quantidade de carga torna-se cada vez mais imprecisa.
Quanto mais íons há em um líquido - ou na água - mais eles se quebram. A mobilidade livre de íons dentro do líquido diminui.
Medição de condutividade
A condutividade pode ser determinada com um dispositivo de medição especialmente projetado. Como alternativa, também é possível medir a resistência específica em um líquido e assim determinar a respectiva condutividade por cálculo.
Existem dispositivos manuais simples para medir a condutividade. Você mede a condutividade entre dois eletrodos de teste com base na diminuição da quantidade de corrente entre a saída e a corrente final. A condutividade pode ser lida diretamente em um display.
dicas e truques
A medição da condutividade não pode dar qualquer indicação da presença de partículas não carregadas. Alguma sujeira de substâncias não carregadas na água não afeta a medição da condutividade. Também devemos ter isso em mente.
