Determinarea conductivitatii electrice a unei solutii

TEHNICI SI PROCEDURI DE PROCESARE

A REZIDUURILOR POLUANTE

DETERMINAREA CONDUCTIVITATII ELECTRICE A UNEI SOLUTII

1. Generalitati

Conductivitatea este determinata in diverse domenii industriale si ne da o imagine asupra concentratiei ionice totale din diverse solutii.

Astfel se poate determina conductometric calitatea apei demineralizate, salinitatea apelor industriale si reziduale, concentratia acidului sulfuric in cursul procesului tehnologic de fabricatie, salinitatea condensului din instalatiile de evaporare etc.

Determinarea conductivitatii unei solutii se bazeaza pe masurarea rezistentei unui segment de solutie aflat intre doi electrozi paraleli (fig.1).

Dispozitivul ce contine cei doi electrozi, fiecare cu o suprafata de 1cm² aflati la distanta de 1 cm se numeste celula de conductivitate (fig.2).

Electrozii utilizati sunt din platina acoperita cu un strat de negru de platina ce are rolul de a mari suprafata electrodului si de a-i micsora rezistenta ce poate aparea datorita polarizarii.

Pentru efectuarea determinarilor, celula de conductivitate se plaseaza intr-un monta de punte Wheatstone. Pentru eliminarea efectelor proceselor ce pot aparea la electrozi, masuratorile se fac utilizand curent alternativ.

Schema de principiu a aparatului este redata in figura 1.

Fig. 1. Mobilitatea ionica in solutie

Fig. 2 Celula de conductivitate

Fig. 3. Schema de principiu a conductometrului

Conductivitatea depinde de natura substantei aflate in solutie de concentratia sa si de temperatura. Conductivitatea este functie de numarul de ioni in solutie, de sarcina ionilor si de mobilitatea lor.

2. Principiul metodei

Metoda consta In determinarea conductivitaTii electrice a solutiei, conductivitate determinata de ionii prezenTi In solutie Si estimarea conTinutului totel de saruri prin multiplicarea valorii conductivitaTii electrice cu un factor stabilit experimental. Valorile conductivitaTii electrice variaza cu temperatura Si cu geometria celulei .

3. Aparatura si materiale

- Conductometru;

- Pahare Berzelius de 100 cm^3;

- Termometru de laborator;

- Clorura de potasiu - soluTie 0,1 sau 0,01 n.

hartie de filtru

piseta cu apa distilata

4. Modul de lucru

Mai IntAi se verifica justeTea funcTionarii conductometrului sau a punTii cu rezistenTa standard legata In circuitul interior al aparatelor. Micile abateri ale acului indicator de la poziTia sa normala cAnd masoara rezistenTa sa interioara standard, se compenseaza cu un potenTiometru mAnuit de pe panelul frontal al aparatului.

Intr-un pahar Berzelius de 100-150 cm³ se ia un volum de solutie suficient de mare, pentru a putea imersa complet lamele sau benzile de platina ale celulei conductometrice Se masoara conductivitatea Si temperatura solutiei din momentul masuratorii la aparat. Pentru stabilirea constantei K, a celulei se ia apoi un volum suficient de KCl 0,1 sau 0,01 n pentru imersia completa a placuTelor de platina Innegrita a celulei. Se masoara imediat Si temperatura soluTiei In momentul determinarii.

Constanta celulei conductometrice K (In cazul In care nu este Inscrisa In certificatul ei) se stabileSte ImparTind conductivitatea electrica teoretica a soluTiei de KCl la conductivitatea masurata cu celula In cauza la temperatura soluTiei In momentul masurarii.

5.Modul de calcul

Conductivitatea CE, se calculeaza cu formula :

CE la 25⁰C= CEcitit . K.f_t, mS/cm

unde

CE citit = conductivitatea in Siemens pe cm (s/cm) la t⁰C

K = constanta celulei

f_t = factorul termic

Factorii termici pentru raportarea datelor de conductivitate electrica la 25 ⁰C Si conductivitaTile teoretice ale soluTiilor 0,1 n se iau din tabele.

Se efectueaza masuratori de conductivitate pentru diverse probe de apa (apa distilata, apa potabila, ape uzate etc) Rezultatele se consemneaza intr-un tabel de forma: