Onductividad en medios líquidos

onductividad en medios líquidos

La conductividad en medios líquidos (Disolución) está relacionada con la presencia de sales en solución, cuya disociación genera iones positivos y negativos capaces de transportar la energía eléctrica si se somete el líquido a un campo eléctrico. Estos conductores iónicos se denominan electrolitos o conductores electrolíticos.

Las determinaciones de la conductividad reciben el nombre de determinaciones conductométricas y tienen muchas aplicaciones como, por ejemplo:

En la electrólisis, ya que el consumo de energía eléctrica en este proceso depende en gran medida de ella.

En los estudios de laboratorio para determinar el contenido de sales de varias soluciones durante la evaporación del agua (por ejemplo en el agua de calderas o en la producción de leche condensada).

En el estudio de las basicidades de los ácidos, puesto que pueden ser determinadas por mediciones de la conductividad.

Para determinar las solubilidades de electrólitos escasamente solubles y para hallar concentraciones de electrólitos en soluciones por titulación.

La base de las determinaciones de la solubilidad es que las soluciones saturadas de electrólitos escasamente solubles pueden ser consideradas como infinitamente diluidas. Midiendo la conductividad específica de semejante solución y calculando la conductividad equivalente según ella, se halla la concentración del electrólito, es decir, su solubilidad.

Un método práctico sumamente importante es el de la titulación conductométrica, o sea la determinación de la concentración de un electrólito en solución por la medición de su conductividad durante la titulación. Este método resulta especialmente valioso para las soluciones turbias o fuertemente coloreadas que con frecuencia no pueden ser tituladas con el empleo de indicadores.

La conductividad eléctrica se utiliza para determinar la salinidad (contenido de sales) de suelos y substratos de cultivo, ya que se disuelven éstos en agua y se mide la conductividad del medio líquido resultante. Suele estar referenciada a 25 °C y el valor obtenido debe corregirse en función de la temperatura. Coexisten muchas unidades de expresión de la conductividad para este fin, aunque las más utilizadas son dS/m (deciSiemens por metro), mmhos/cm (milimhos por centímetro) y según los organismos de normalización europeos mS/m (miliSiemens por metro). El contenido de sales de un suelo o substrato también se puede expresar por la resistividad (se solía expresar así en Francia antes de la aplicación de las normas INEN).

Conductividad en medios sólidos

Según la teoría de bandas de energía en sólidos cristalinos, son materiales conductores aquellos en los que las bandas de valencia y conducción se superponen, formándose una nube de electrones libres causante de la corriente al someter al material a un campo eléctrico. Estos medios conductores se denominan conductores eléctricos.

La Comisión Electrotécnica Internacional definió como patrón de la conductividad eléctrica:

Un hilo de cobre de 1 metro de longitud y un gramo de masa, que da una resistencia de 0,15388 Ω a 20 °C al que asignó una conductividad eléctrica de 100% IACS (International Annealed Cooper Standard, Estándar Internacional de Cobre Recocido). A toda aleación de cobre con una conductividad mayor que 100% IACS se le denomina de alta conductividad (H.C. por sus siglas inglesas).

Algunas conductividades eléctricas

Metal

Conductividad Eléctrica

(S·m-1)

Temperatura(°C)

Apuntes

Plata

6,30 × 107

20

La conductividad eléctrica más alta de cualquier metal

Cobre

5,96 × 107

20

Cobre Recocido

5,80 × 107

20

Se refiere a 100% IACS (Standard Internacional de Cobre Recocido, de sus siglas en inglés: International Annealed Copper Standard). Esta es la unidad más común usada para medir la conductividad de materiales no magnéticos usando el método de las corrientes de Foucault (corrientes parásitas)

Oro

4,55 × 107

20-25

Aluminio

3,78 × 107

20

Wolframio

1,82 × 107

Hierro

1,53 × 107

Semiconductores

Conductividad Eléctrica

(S·m-1)

Temperatura(°C)

Apuntes

Carbono

2,80 × 104

Germanio

2,20 × 10-2

Silicio

1,60 × 10-5

Aislantes

Conductividad Eléctrica

(S·m-1)

Temperatura(°C)

Apuntes

Vidrio

10-10 a 10-14

Lucita

< 10-13

Mica

10-11 a 10-15

Teflón

< 10-13

Cuarzo

1,33 × 10-18

Solo si está fundido, en estado sólido es un semiconductor.

Parafina

3,37 × 10-17

Líquidos

Conductividad Eléctrica

(S·m-1)

Temperatura(°C)

Apuntes

Agua de mar

5

23

Ver http://www.kayelaby.npl.co.uk/general_physics/2_7/2_7_9.html para más detalles sobre las distintas clases del agua marina.

5(S·m-1) para una salinidad promedio de 35 g/kg alrededor de 23(°C) Los derechos de autor del material enlazado se pueden consultar en http://www.kayelaby.npl.co.uk/copyright/

Agua potable

0,0005 a 0,05

Este rango de valores es típico del agua potable de alta calidad mas no es un indicador de la calidad del agua.

Agua desionizada

5,5 × 10-6

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