Come misurare la conducibilità di un liquido

tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

La conducibilità di un liquido è la capacità di una soluzione di trasferire la corrente elettrica ed è il reciproco della resistività elettrica (ohm), per cui viene adoperata per misurare la concentrazione di corrente dei solidi disciolti che sono stati ionizzati all'interno di una soluzione polare come l'acqua.
L'unità di misura impiegata solitamente è il milionesimo di Siemens o micro-Siemens per centimetro (S/cm): quando vengono misurate soluzioni maggiormente concentrate, le unità sono espresse in milli-Siemens per centimetro (mS/cm).
Spesso, la conducibilità di un liquido viene espressa semplicemente in "S" o "mS", ma l'unità di misura è talvolta indicata erroneamente come micro-ohm piuttosto che micro-Siemens: nella seguente dettagliata e scolastica guida che potrete seguire nei passaggi successivi, vi spiegherò minuziosamente come bisogna misurare la conducibilità di un liquido.

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Occorrente

  • Liquido
  • Nozioni di fisica
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Quando la concentrazione ionica è abbastanza bassa, la conducibilità misurata scende sotto un valore di un micro-Siemens per centimetro; per esprimere tali valori come numeri interi in contrasto con frazioni, viene spesso utilizzata la scala di resistività: ad esempio, il reciproco di "0,10 S/cm [o 1 / (0,10 x 10 - 6 S / cm)]" è "10 x 106 ohm - cm (10 MW - cm)" e viene comunemente detto "mega-ohm".
Ogni unità di misura può essere impiegata per indicare esattamente il medesimo valore: comunemente, la scala di conducibilità è maggiormente versatile, in quanto potrebbe essere usata per una vasta gamma di misure.

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La temperatura esercita un ruolo importante nella conduttività di un liquido e, siccome l'attività ionica aumenta con l'incrementare di essa, le misure di conducibilità sono riferite a 25°C: il coefficiente impiegato per correggere le variazioni di temperatura (β) viene espresso in percentuale per grado centigrado (%/°C) e, per la maggioranza delle applicazioni, il beta (β) ha un valore pari a "2".

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Inizialmente, la sonda usata per misurare la conducibilità di un liquido era un sistema amperometrico che aveva due elettrodi distanziati "1 cm" dall'altro e applicava un potenziale noto (ovvero la tensione "V") ad una coppia di elettrodi e misurava la corrente "I".
Secondo la legge di Ohm, "I = V / R", dove "R" è la resistenza, che in questo metodo non è costante, anche se la distanza potrebbe essere fissata: maggiore è la corrente ottenuta, più alta sarà la conducibilità.
Per contenuti livelli medi di conducibilità di un liquido (< 2 ms/cm), questo potrà essere sufficiente, ma sarà necessaria una tecnica differente per una maggiore precisione e i livelli maggiormente elevati.

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