Conductivitatea apei

Conductivitatea electrică a apei reprezintă proprietatea acelei soluţii de a conduce curentul electric, în funcţie de cantitatea de ioni prezenţi în apă.

Conductivitatea apei este un test uşor de realizat, care informează asupra calităţii apei; acest test este folosit ca o modalitate de a monitoriza schimbările compoziţiei de ioni dintr-un lac sau izvor, utilizând un senzor. Valorile conductivităţii se vor schimba când în apă se introduc săruri, acizi sau gaze solubile, de asemenea şi când senzorul este introdus în apă dură.

Pentru a se măsura conductivitatea apei s-au folosit un senzor de conductivitate de la firma Vernier şi o placă de achiziţie.

Senzorul de conductivitate Vernieir oferă posibilitatea de a măsura capacitatea unei soluţii de a conduce un curent electric între doi electrozi. Prin urmare, valoarea conductivităţii va fi cu atât mai mare cu cât în soluţie se află o concentraţie mai mare de ioni. Senzorul de conductivitate, de fapt, măsoară conductanţa G, definită ca inversul rezistenţei. Valorile conductanţei sunt măsurate în Siemens (o unitate de măsură din sistemul internaţional, cunoscut ca şi mho):

Chiar dacă senzorul de conductivitate măsoara conductanţa, suntem interesaţi în găsirea valorii conductivităţii unei soluţii, C, care este găsită utilizând următoarea formulă:

C = G • kc

unde G este conductanţa şi kc reprezintă constanta de celulă.

Constanta de celulă este determinată cu ajutorul următoarei formule:

kc = d / S

unde d reprezintă distanţa dintre cei doi electrozi şi S este zona de suprafaţă a electrodului.

De exemplu, celula din figură are următoarea constantă:

kc = d / S = 1cm / 1cm2 = 1cm-1.

Valoarea conductivităţii este găsită prin înmulţirea conductanţei şi a constantei celulei.

Având în vedere că senszorul are o constantă de celulă de 1cm-1 conductivitatea şi conductanţa au aceeaşi valoare numerică. De exemplu, pentru o soluţie cu o valoare a condunctanţei de 1000 μS, conductivitatea C ar fi:

Irina Popovici XII E Page 1

C = G • kc = (1000 μS) X (1,0 cm-1) = 1000 μS / cm

Întrucât valorile conductivităţii sunt în general foarte mici, rezultatele sunt afişate utilizând o subunitate a siemens-ului, microsiemes-ul:

1µS/cm=10-4Ω-1m-1

Valoarea standard a conductivităţii apei potabile se află între următoarele extreme acceptate: de la 0.0005 până la 0.05 Ω-1m-1(µS/cm), de asemeni unele studii afirmă că dacă există fluctuaţii ale valorii conductivităţii apa ar putea fi contaminată.

Între conductivitate şi concentraţia de ioni aflaţi într-o soluţie există o relaţie directă, astfel, senzorul poate fi utilizat pentru a determina cantitatea de solide dizolvate (TDS) dintr-o soluţie.

Datele au fost preluate timp de 14 zile, la acelaşi interval orar.

Dacă verificăm o valoare la întâmplare, de exemplu 267.851 µS/cm (valoarea nr. 7) şi o transformăm în sistemul internaţional:

267,851µS/cm=267,851•10-4Ω-1m-

1= 0,0267851 Ω-1m-1

care se încadrează în valorile standard (0.0005 - 0.05 Ω-1m-1).

Irina Popovici XII E Page 2

Data Media/zi (µS/cm)

Media mediilor

Dispersia

1 02.11.2009 498,293

289.139

209,1542 04.11.2009 275,778 -13,3613 06.11.2009 277,850 -11,2894 09.11.2009 272,144 -16,9955 11.11.2009 263,276 -25,8636 13.11.2009 269,857 -19,2827 16.11.2009 267,851 -21,2888 18.11.2009 273,430 -15,7099 20.11.2009 273,645 -15,49410 23.11.2009 267,662 -21,47711 25.11.2009 278,220 -10,91912 27.11.2009 276,305 -12,83413 02.12.2009 274,441 -14,69814 04.12.2009 279,198 -9,941

Dat fiind faptul că în zona Colegiului Naţional „Petru Rareş” au existat reparaţii şi schimbări la conductele de apă în anumite zile se poate explica valoarea ridicată din prima zi a experimentului.

Irina Popovici XII E Page 3