Conductividad eléctrica
Cuando una sustancia es capaz de conducir la corriente eléctrica, quiere decir que es capaz de transportar electrones. Básicamente existen dos tipos de conductores eléctricos: los conductores metálicos, también llamados electrónicos y los electrolitos, que son conductores iónicos.
En los electrolitos, la corriente eléctrica puede circular gracias a los iones disueltos en el mismo, que son los que transportan los electrones desde un electrodo hacia el otro, y de este modo conducir la corriente. La conductividad eléctrica de un electrolito se puede definir como la capacidad del mismo para transmitir una corriente eléctrica. La conductividad dependerá en este caso de la cantidad de iones disueltos en el mismo, de la carga y motilidad de estos iones, y de la viscosidad del medio en el que se hallan disueltos. Si el medio fuera agua, tenemos que la viscosidad de la misma disminuye con la temperatura, de modo que la conductividad eléctrica aumentará en los electrolitos cuyo solvente es agua, a medida que la temperatura suba.
En los metales, el tipo de enlace entre los átomos deja electrones deslocalizados, con una cierta libertad de movimiento, y es por esta razón que pueden conducir la electricidad. En cambio, en los materiales aislantes, casi no hay electrones libres, y es justamente por esta razón que no son buenos conductores.
De acuerdo con la ley de Ohm, cuando se aplica una determinada diferencia de potencial a un conductor, se transmite una corriente eléctrica (I) que depende directamente del voltaje (E) aplicado y es inversamente proporcional a la resistencia del conductor (R).
De manera que I=E/R
En disoluciones acuosas, la resistencia eléctrica R depende de la distancia (L) entre los electrodos y del área de los mismos (A), según la siguiente fórmula:
R= r.L/A
Donde r es la resistividad específica del material en cuestión.
La conductividad eléctrica es la inversa de la resistividad, de manera que:
σ representa la conductividad eléctrica y ρ la resistividad.
La unidad elegida por el sistema internacional para la conductividad, es el siemens por metro S/m.
Cabe aclarar que no es lo mismo conductancia que conductividad. La conductancia es la capacidad de un material para transmitir corriente eléctrica entre dos puntos específicos, y es la inversa de la resistencia.
La conductividad de un material se puede medir basándose en dos métodos distintos, el amperométrico y el potenciométrico.
Para medir la conductividad mediante el método amperométrico, se hace pasar un voltaje conocido entre dos electrodos, y se mide la intensidad de la corriente. Según la ley de Ohm
I=V/R
Donde R es la resistencia eléctrica del material, V el voltaje conocido, e I la intensidad de corriente medida. Cuanto mayor sea la intensidad de corriente medida, mayor será la conductividad del material.
La resistencia depende de la distancia entre los electrodos y de la superficie de los mismos. Estas superficies pueden variar debido a depósitos de sales, por lo tanto se recomienda el uso de conductivímetros amperométricos sólo para medir conductividad de soluciones de baja concentración de solutos, habitualmente el límite sería un gramo por litro.
En el sistema potenciométrico de cuatro anillos, se eliminan algunos inconvenientes del sistema amperométrico. Los dos anillos exteriores aplican un voltaje, que por inducción causan un voltaje en los anillos internos. Este voltaje inducido depende de la conductividad de la solución que se está midiendo. Este sistema es el más adecuado para medir conductividad en soluciones.
