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ANÁLISIS INSTRUMENTAL TEMA:Introducción a la Conductometría
UNIVERSIDAD NACIONALEDERICO VILLAREAL
ACULTAD DE OCEANO!RA"A#$ES%UER"A & CIENCIASALIMENTARIAS
E'cuela $ro(e'ional de In)enieríaAlimentaria
CURSO: Análisis Instrumental
DOCENTE: Ing. Encinas Principe,Pedro Luis
TEMA: Introducción a laConductometria
INTE!RANTES:
• Quispe Pahuara, Neil
•
Villanueva Valverde, ilmer
!ira"ores, #$ de a%ril del #&'(
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ANÁLISIS INSTRUMENTAL TEMA:Introducción a la Conductometría
INTRODUCCION A LA CONDUCTOMETR"A
*+ UNDAMENTO
!)todo instrumental electro*anal+tico ue se %asa en la capacidad ue
tienen las soluciones para conducir la corriente el)ctrica. La misma ue
dependerá de la naturale-a de la solución, grado de disociación,
concentración, movilidad iónica temperatura.
,+ O-.ETIVOS• !ane/o cali%ración del
conduct+metro.• 0eterminación
de la Constante deCelda de cada euipo
conductom)trico.• !edir la conductividad en di1erentes soluciones 2muestras3.
/+ MARCO TEORICO
La conductividad se de4ne como la capacidad de una sustancia deconducir la corriente el)ctrica es lo contrario de la resistencia.
La unidad de medición utili-ada com5nmente es el 6iemens7cm
267cm3, con una magnitud de '& elevado a *(, es decir micro
6iemens7cm 2867cm3, o en '& elevado a *9, es decir, mili 6iemens
2ms7cm3.
:a%la ' * Conductividad del agua
CONDUCTIVIDAD DEL A!UA
Agua pura &.&;; 867cm
Agua destilada &.; 867cm
Agua de monta
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En el caso de medidas en soluciones acuosas, el valor de la
conductividad es directamente proporcional a la concentración de
sólidos disueltos, por lo tanto, cuanto maor sea dicha concentración,
maor será la conductividad. La relación entre conductividad sólidos
disueltos se e>presa, dependiendo de las aplicaciones, con una %uena
apro>imación por la siguiente regla?
grados ingleses grados americanos
'.@ 867cm 'ppm o # 867cm ' ppm 2partes por
millón de CaCB93
0onde ' ppm ' mg7L es la unidad de medida para sólidos disueltos.
Además de los normales conductimetros, e>isten instrumentos ue
convierten automáticamente el valor de conductividad en ppm,
o1reciendo directamente las medidas de la concentración de sólidos
disueltos. La conductividad de una solución se determina por un
movimiento molecular.
La temperatura in"ue en dicho movimiento, por lo ue es necesario
tomarla en cuenta cuando se reali-an mediciones de precisión.
eneralmente, para reali-ar mediciones comparativas, la temperatura
de re1erencia es de #& DC ó #; DC. Para corregir los e1ectos de la
temperatura, se utili-a un 1actor de compensación . 6e e>presa en F
7 DC ue var+a de acuerdo con la composición de la solución ue se
está midiendo. En la maor parte de las aplicaciones, el coe4ciente
se 4/a en #F 7 DC.
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Ilustración '* E/emplo com5n con ClNa
Medida de la conducti0idad
Es posi%le di1erenciar los distintos conductimetros seg5n el m)todo
de medición ue utilicen, es decir, amper+metrico o potenciom)trico.
El sistema amperim)trico aplica una di1erencia potencial conocida 2V3
a dos electrodos mide la corriente alternada 2G3 ue pasa a trav)s
de ellos. 6eg5n la le de Bhm, las dos dimensiones está su/etas a la
relación? I V 7 H.
0onde H es la resistencia, V es el volta/e conocido e I es la corriente
ue va de un electrodo a otro. Por lo tanto, cuanto más elevada sea la
corriente o%tenida, maor será la conductividad. La resistencia, sin
em%argo, depende de la distancia entre los dos electrodos sus
super4cies, las cuales pueden variar de%ido a posi%les depósitos desales u otros materiales 2electrólisis3. Por esta ra-ón, se recomiendo
limitar el uso del sistema amperim)trico para soluciones con %a/a
concentración de sólidos disueltos, ' g7L 2apro>imadamente #&&&
867cm3.
El sistema potenciom)trico de @ anillos está %asado en el principio de
inducción elimina los pro%lemas comunes asociados al sistema
amperim)trico, como los e1ectos de la polari-ación. A los dos anillos
e>ternos va aplicada una corriente alterna mientras ue, los dos
anillos internos miden la di1erencia de potencial inducida por el "u/o
de corriente, ue depende de la conductividad de la solución donde
se ha sumergido la sonda.
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Jna pantalla de PP mantiene el "u/o de corriente 4/o constante. Con
este m)todo es posi%le medir la conductividad con rangos de hasta
#&&&&& 867cm '&& g7L.
Ilustración # * Conductimetro portátil
Los conductores el)ctricos pueden ser de dos tipos?
a3 Conductores metálicos o electrónicos
%3 Conductores iónicos o electrolitos
a este segundo tipo pertenecen las soluciones acuosas, de%ido a ue
en ellas la conducción de la electricidad al aplicar un volta/e, se de%e
al movimiento de los iones en disolución, los cuales trans4eren los
electrones a la super4cie de los electrodos para completar el paso de
la corriente el)ctrica.
Es as+ ue la le de Bhm esta%lece ue cuando se mantiene undi1erencial de potencial K entre dos puntos de un conductor, por este
circula una corriente el)ctrica 2I3 directamente proporcional al volta/e
aplicado 2E3 e inversamente proporcional a la resistencia del
conductor.
I E7H
0onde?
I 2Amperios3,
E 2Volta/e3,
H 2 Bhmios3
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Conductancia 1L2
La conductancia de una solución es el reciproco de la resistencia
el)ctrica
L '7 H
La conductancia tam%i)n es directamente proporcional al área de la
sección transversal 2A3 e inversamente proporcional a la longitud 2d3
del conductor esta dada por la siguiente 1ormula?
L M A7d
0onde?
L conductancia
M cte. 0e proporción o conductividad especi4ca
Conducti0idad E'3ecí4ca 152
Es una medida de la 1acilidad con ue la corriente "ue a trav)s de un
cu%o de ' cm de arista de disolución. M es lo ue caracteri-a la
conductividad el)ctrica de la disolución. 6e determina de la siguiente
relación?
M L d7A
6e e>presa en 67cm.
La conductividad especi4ca es igual a la conductancia cuando A 2d3
son num)ricamente igual.
Determinación de la Con'tante de Celda 1 d6A2
0e acuerdo a las ecuaciones anteriores la conductancia especi4ca M
esta relacionada con la conductancia medida 2L3, por la relación entre
la distancia ue separa los electrodos dividida por su super4cie. Esta
relación tiene un valor 4/o constante para una celda determinada
se conoce como Constante de Celda. 6u valor es di1+cil de medir
directamente. 6u determinación generalmente se determina
mediante el empleo de soluciones con 2M3 conocidos. :al es el caso desoluciones de CIM
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d7A M 7 L
0onde?
d distancia entre electrodos 2cm3
A área de electrodo 2 cm#3
Conducti0idad 7 dure8a del a)ua
Jtili-ando medidores de conductividad o sólidos disueltos, es posi%le
o%tener con mu %uena apro>imación, el valor de la dure-a del agua,
incluso en grados 1ranceses. La dure-a del agua está determinada por
la concentración de car%onato de calcio 2CaCB93, la ue constitue el
&F apro>imadamente de los sólidos disueltos en el agua. La unidad
de medición de dure-a más com5n es el grado 1ranc)s 2o13, de4nido
como?
' DO '& ppm de CaCB9
0ividiendo por '& las medidas en ppm o%tenidas con un medidor de
sólidos disueltos, se o%tiene el valor de dure-a del agua en o1. Como
se se
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dura
/,
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i)+/ $ro0eta
Luego de ha%er medido la temperaturaprocedemos a conocer el valor de M 2MCl3 en la ta%la determinada.
2:a%la de la Conductividad Espec+4ca 2M3 del Cloruro de Potasio en267cm3 3
i)+ @ 6e sigue las indicaciones decali%ración para cada euipo impartidas porel instructor. Corro%orando estain1ormación utili-ando el conduct+metro QJI!I6, hallando L 2conductancia3
i)+ ? Conductímetro
Medida de la conducti0idad en mue'tra' 7 'olucione'
:omar un volumen apropiado de la solución o muestra.
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i)+
!edir la temperatura anotar como dato re1erencial.
i)+ >
omogeni-ar la muestra medir su conductividad.
Oig.=
Hepetir los pasos anteriores promediar.
?+ CALCULOS & RESULTADOS
Determinar la Con'tante de Celda del eBui3o utili8ado ena'e a la 'olución 3atrón de 5Cl
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Valor L: 152 µS/cm
!ntonce":
Con"tante de celda # K/L
d/$# 1440/152
d/$# 0%&2
Determinación de la conductividad específica en las muestras y reactivos
a% Soluci'n de a*
Tº Concentraci'n L e+p1 L e+p2 L e+p, -romedio de Le+p25ºC 0%01. 25+10 µS/cm 2+10 µS/cm 2+10 µS/cm 2+10 µS/cm
Conductancia e"pecica (K) # d/$ + L promK# 0%&2 + 2+10
K#244%2 µS/cm
% Soluci'n de *Cl
Tº Concentraci'
n
L e+p1 L e+p2 L e+p, -romedio de
Le+p25º
C
0%01. ,5& + 10
µS/cm
,0 + 10
µS/cm
,0+10
µS/cm
,5&% µS/cm
Conductancia e"pecica (K) # d/$ + L promK# 0%&2 + ,5&% µS/cm
K#,,03%&, µS/cm
c% Soluci'n de C*,C* 0%01.
Tº Concentraci'n L e+p1 L e+p2 L e+p, -romedio de Le+p25ºC 0%01. 11+10 µS/cm 11+10 µS/cm 1+10 µS/cm 11+10 µS/cm
Conductancia e"pecica (K) # d/$ + L promK# 0%&2 + 11+10 µS/cm
K#101%2 µS/cm
d% Soluci'n de *4* 0%01.
Tº Concentraci'n L e+p1 L e+p2 L e+p, -romedio de Le+p25ºC 0%01. 3%& µS/cm 3%3 µS/cm 3 µS/cm 3%2, µS/cm
Conductancia e"pecica (K) # d/$ + L prom
K# 0%&2 + 3%2, µS/cm K#30%25 µS/cm
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e% ectar de durano 6ru7o" Valle8
Tº L e+p1 L e+p2 L e+p, -romedio de Le+p25ºC &0 µS/cm &5, µS/cm &51 µS/cm &54% µS/cm
Conductancia e"pecica (K) # d/$ + L promK# 0%&2 + &54% µS/cm
K#33%2& µS/cm
% 9o7urt de re"a Laie8
Tº L e+p1 L e+p2 L e+p, -romedio de Le+p25ºC 403+10 µS/cm 403+10 µS/cm ,&4+10 µS/cm 40,,%,, µS/cm
Conductancia e"pecica (K) # d/$ + L promK# 0%&2 + 40,,%,, µS/cm
K#,10% µS/cm
7% $7ua potale
Tº L e+p1 L e+p2 L e+p, -romedio de Le+p25ºC 52 µS/cm 525 µS/cm 523 µS/cm 52% µS/cm
Conductancia e"pecica (K) # d/$ + L promK# 0%&2 + 52% µS/cm
K#434%5, µS/cm
;% $7ua de"tilada
Tº L e+p1 L e+p2 L e+p, -romedio de Le+p25ºC 2%21 µS/cm 2%10 µS/cm 2%21 µS/cm 2%1 µS/cm
Conductancia e"pecica (K) # d/$ + L promK# 0%&2 + 2%1 µS/cm
K#1%&&& µS/cm
+ DISCUSIONES6eg5n Slanca Elena Tim)ne- La conductividad es e>celente au>iliar para
determinar la calidad del agua destilada de un la%oratorio. El agua recientemente
destilada tiene una conductividad de &.; a # 867cm la cual incrementa entre # a @
despu)s de algunas semanas de%ido a la disolución del CB# atmos1)rico,
principalmente. En la práctica de la%oratorio la conductividad del agua destilada
estuvo en M'. 867cm, lo cual cumple con lo mencionado anteriormente.
6eg5n Creus el agua pota%le a una temperatura de #;UC tiene una conductividad
entre ;& a '&& 867cm sin em%argo en la práctica o%tuvimos 52% µS/cm la cual
"upera el par
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ANÁLISIS INSTRUMENTAL TEMA:Introducción a la Conductometría
6eg5n Creus el NaB a #;UC tiene una conductividad de '= 867cm sin em%argo
en la práctica o%tuvimos #@@$.# µS/cm la cual "upera el pariste un aumento inicial de la conductividad a
medida ue aumenta la concentración hasta un valor má>imo, lo ue see>plica por e>istir un maor n5mero de iones dispuestos para la conducciónAl no en1ocarnos en la concentración de las soluciones anali-adas nopodemos comparar las conductividades de las muestras las cuales var+antam%i)n con la concentración.
>+ CONCLUSIONES• 6e mane/ó cali%ró el conduct+metro correctamente.
• 6e determinó la Constante de Celda del euipo conductom)trico.
• 6e determinó la conductividad de di1erentes soluciones muestras.
+ RECOMENDACIONES
Jsar correctamente los euipos, para evitar ue se daicas.
F+ -I-LIO!RA"A
• Oundamentos de u+mica anal+tica %ásica, N)stor Hia
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• Slanca Elena Tim)ne-, La Contaminación Am%iental Editorial
Limusa, #&&' pág '#
• !aron Prutton, Oisicouimica , introducción a la
conductometria , !e>ico '=@
• Principios de u+mica Loren, . epler Editorial Hevert), :oronto, Pag =(