Para explicarlo un poco más gráfico podemos imaginar un flujo de carga a través de un cable eléctrico, los metales, contienen un gran número de electrones libres. Estos electrones pasan a la corriente eléctrica de uno a otro, al igual que una línea de personas pueden formar una brigada para pasar cubetas de agua en un incendio. Ese metal se llama un conductor.
En segundo lugar, vamos a hablar de un conductor de iones que en su corriente eléctrica es transportada por iones, por ejemplo, una solución electrolítica.
Cuando se disuelve una determinada sustancia en un líquido – por ejemplo agua – y si el líquido puede conducir la electricidad, a ese líquido se le puede llamar solución de electrólitos, y la sustancia disuelta se llama electrólito. Y cada cuerpo que transporta la electricidad se llama ion (una palabra griega que significa vagabundo).
La sal de mesa común (NaCl) es un electrólito, y cuando este se disuelve en agua para formar agua salada, se convierte en iones de sodio (Na +) y iones cloruro (Cl-), cada uno de los cuales es un cuerpo que conduce la electricidad.
Regresando a la conductividad. La conductividad es un índice que facilita el flujo de la electricidad. En el agua, cuando hay más cantidad de iones, mayor conductividad. Esto significa por ejemplo que cuanto más Na + y Cl- contenidos en el agua, más electricidad se realiza, y mayor es la conductividad.
En resumen, si conocemos la conductividad de una muestra de agua salada, podemos calcular qué tan salada es el agua. (Esto es lo que sucede en la conversión de la salinidad para llegar al valor indicado por el medidor de conductividad gemelo.)
Salinidad (densidad de la sal en agua) y la conductividad
Temperatura del líquido 25 ° C IEEE J.Ocean. Eng., OE-5 (1), 3 ~ 8 (1980).
| Densidad NaCl (W/V) % | Conductividad (MS/CM) | Densidad NaCl (W/V) % | Conductividad (MS/CM) |
|---|---|---|---|
| 0.1 | 2.0 | 1.1 | 19.2 |
| 0.2 | 3.9 | 1.2 | 20.8 |
| 0.3 | 5.7 | 1.3 | 22.4 |
| 0.4 | 7.5 | 1.4 | 24.0 |
| 0.5 | 9.2 | 1.5 | 25.6 |
| 0.6 | 10.9 | 1.6 | 27.1 |
| 0.7 | 12.6 | 1.7 | 28.6 |
| 0.8 | 14.3 | 1.8 | 30.1 |
| 0.9 | 16.0 | 1.9 | 31.6 |
| 1.0 | 17.6 | 2.0 | 33.0 |
Los electrolitos fuertes y los electrolitos débiles.
Ahora entiendo que podemos determinar la salinidad del agua salada al conocer su conductividad. Algunos de ustedes se preguntarán si el agua con azúcar también se puede medir. Por desgracia, un medidor de conductividad no puede usted decir la densidad de azúcar en el agua. Aunque el azúcar es soluble en agua, no forman iones, lo que significa que no es un electrólito. Solo existen iones en el agua, puede medir la densidad de la sustancia disuelta, se calcula a partir de una medida usando un medidor de conductividad.
Como un humano, un electrólito tiene una variedad de propiedades. Los electrolitos se pueden dividir en los electrolitos fuertes y electrolitos débiles.
Electrolitos fuertes
La sal contiene NaCl y KCl, que forman electrolitos cuando se disuelve en agua, la mayoría de los cuales se convierten en iones. La relación entre la densidad y la conductividad es casi lineal. Como se ve en el diagrama, sin embargo, a diferencia de la zona de baja densidad, la zona de alta densidad no muestran un aumento en la conductividad con un aumento adicional de la densidad. Llega un punto, la saturación, donde se atasca de tráfico de electricidad, donde los iones actúan contra otros por saturación, y esto hace que sea difícil para que fluya la electricidad.
Electrolitos débiles
En una zona de muy baja densidad, conductividad tiene una relación lineal con la densidad, como se ve con ácidos orgánicos. Solución de ácido acético es un buen ejemplo. Sin embargo, a medida que aumenta la densidad, la tasa de ionización disminuye. En la zona de alta densidad, solo una parte del electrólito se ioniza, y el hacinamiento causa la mayoría de los iones potenciales a permanecer disuelto en agua como moléculas.
La historia de la conductividad
Alessandro Volta fue un físico nacido en Italia en 1745. Se dio a conocer en 1800 como el inventor de la primera batería eléctrica. A diferencia de las baterías de fricción conocidos hasta ese momento, la batería de Volta proporciona corriente eléctrica continua, y fue uno de los grandes inventos del siglo. Este logro por Volta completó la visión de Georg Simon Ohm, el físico alemán que midió la conductividad de los metales, y en 1827 descubrió la ahora famosa ley de Ohm.
Michael Faraday nació en 1791, hijo de un herrero Inglés. A los 13 años, se convirtió en aprendiz de encuadernador, lo que le dio acceso a muchos libros. En 1833, se convirtió en ayudante de profesor Davies del Laboratorio de Investigación Royal. Él hizo un trabajo destacado en los campos de la química y la física, y en 1833, concibió la ley de la electrólisis, y tuvo la visualización de los iones como cuerpos que transmiten la electricidad en solución.
La conductividad de electrolitos se midió con energía por Friedrich Kohlrausch de Alemania entre 1869 y 1880. Se dice que él comenzó a medir la conductividad como medio de obtención de producto iónico. El puente Kohlrausch, que inventó en ese momento con el propósito de medir la conductividad, está todavía bien conocido hoy.
A. Volta (Italia) 1745-1827
G. Ohm (Alemania) 1787-1854
M. Faraday (Inglaterra) 1791-1867
F. Kohlrausch (Alemania) 1840-1910