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CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 CONDUTIMETRIA A condutimetria investiga o significado das propriedades elétricas das soluções que não dependem da ocorrência de reações nos eletrodos. Basicamente, a passagem de corrente elétrica por uma solução, dependerá do número de íons presentes. Se dois eletrodos de um metal nobre, p.ex., platina, forem inseridos em uma solução de um eletrólito, e ligados a uma fonte de eletricidade, a corrente que escoa é determinada tanto pela voltagem aplicada, E, como pela resistência elétrica R, proveniente da parte da solução que fica entre os eletrodos. Essa relação é expressa matematicamente pela lei de Ohm: R VI = onde I = é a corrente em ampères (A); V = é a tensão expressa em volts (V); R = é a resistência elétrica expressa em ohms (Ω) Obedece-se à Lei de Ohm apenas se se eliminarem as reações específicas nos eletrodos e às restrições de difusão. Define-se a condutância, G (em alguns livros como p.ex. o de G. Ewing, o símbolo é L), de uma solução como o recíproco da resistência de modo que: G = 1/R = I/V A unidade da condutância é o ohm recíproco (ohm-1 ou mho, atualmente é o siemens, S). Quando relacionamos a resistência de um condutor com sua geometria, mais específicamente com seu comprimento e com a área da seção transversal (supondo que o condutor tenha a forma de um cilindro), o valor de resistência adquire um significado mais específico. Estamos falando na resistência específica (ou resistividade), representada pela letra grega ρ (rô), deste condutor, a qual exibirá valores característicos para cada tipo de material. d aR=ρ onde • ρ é a resistência específica (resistividade) em ohm.cm • R é a resistência em ohm • a é a área da seção transversal em cm2 • d é o comprimento do condutor em cm A condutância observada, G, de uma solução, é inversamente proporcional à distância d entre os eletrodos e diretamente proporcional à sua área a; também depende da concentração ci de íons por unidade de volume da solução ((mol ou eq)/cm3) e da condutância iônica equivalente, λi, desses íons. Assim, podemos escrever que: ∑= i iii czd aG λ Equação 1 onde o símbolo de somatório indica o fato de que as contribuições dos vários íons presentes na solução, são aditivas à condutância. Deve-se expressar a unidade de concentração em equivalentes por centímetro cúbico (e não por litro; pode-se considerar 1L = 1000 cm3) porque a e d são expressos em centímetros. Como a concentração é CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 expressa em eq/L ou mol/L na escassa literatura que trata da condutimetria, faz-se necessário a transformação do denominador, cm3, em litro, L. Assim, para passar de cm3 para dm3, que corresponde a 1L, precisamos introduzir um fator 1000 e C para indicar a concentração, normalidade ou molaridade: C (eq ou mol/L) = 1000c (eq ou mol/cm3) Equação 2 Nas celas de condutividade usuais, o uso das dimensões dos eletrodos, não é conveniente para medidas pois cada cela terá dimensões diferentes, por menores que sejam essas diferenças, isto implicará em uma não uniformidade nos resultados obtidos entre um grupo de eletrodos “iguais”. Assim, é conveniente substituir a relação d/a por um único símbolo, θ, que apresenta um valor constante para cada par de eletrodos e é chamado de constante de cela. Podemos combinar essa constante com as Equações 1 e 2 obtendo: 1000 ∑= iiiCz d aG λ Equação 3 A constante de cela e a relação a/d: A condutividade da solução está relacionada com sua resistência. Em medidas de condutância, a geometria dos eletrodos não é conveniente para se efetuarem medidas devido ao erro introduzido na determinação da distância entre os eletrodos e suas áreas. substitui-se a relação entre área e distância por um valor experimental que é constante para cada par de eletrodos: a constante de cela. θ = cte de cela => θ = d/a OBS.: É possível caracterizar um condutor pela sua resistividade ρ, que depende da pureza e da estrutura cristalina do material que o constitui => a relação entre a resistência de um material e sua resistividade geométrica é: a dR=ρ como se usa mais frequentemente, condutância, G, e G = 1/R, teremos que a condutância específica ou condutividade será simbolizada pela letra κ e definida como: κ = 1/ρ ∴ Ra d 1×=κ A constante de cela é, geralmente, determinada experimentalmente. Mede-se a resistência de um eletrólito de resistividade conhecida (solução de referência ou padrão), geralmente KCl (veja a Tabela 1). Alguns livros, em certo ponto, confundem a aplicação dos termos condutividade e condutância, o que pode trazer alguma confusão. Atenção portanto. CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 Da equação do quadro amarelo podemos concluir que a condutividade se relaciona com a condutância da seguinte forma: Ra d ×=κ ∴ G×= θκ , onde θ é dada em cm -1. A condutância específica é o produto da condutividade medida e a constante da cela de medida. Quando θ é igual a 1, a condutância e a condutância específica se igualam. Desta forma κ pode ser reescrito na forma: 1000 ∑= iiiCz λκ Equação 4 Tabela 1 – Soluções de referência para calibração de celas de condutividade. M (mol/L) g KCl/L sol. a 20oC T (oC) κ (μS/cm) 0 65176 18 97838 1 74,2460 25 111342 0 7138 18 11167 0,1 7,4365 25 12856 0 773,6 18 1220,5 0,01 0,7440 25 1408,8 0,001 diluir 10x a sol. de 0,01M 25 146,93 Na Equação 4, para o caso de um único composto ionizado em solução, pode-se substituir o somatório ΣziCiλi por CΛ, sendo Λ a condutância equivalente ou molar. Assim, a condutividade equivalente/molar é igual à soma das condutividades iônicas equivalentes/molares: Λ=Σλi ou melhor dizendo: Λ = λ+ + λ-, ou seja, é a soma das condutividades do cátion e do ânion. λi é a condutividae iônica molar (livro do Vogel) ou equivalente (livro do Ewing). Assim teremos: 1000 )( −− + + += λλκ zzC => 1000 Λ= Cκ Atualmente, não se utiliza mais a normalidade como medida de concentração, apenas a molaridade é usada. Contudo, em livros e em páginas da internet que tratam do assunto, CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 ainda existem tabelas com contudâncias equivalentes. A relação entre a condutividade molar/equivalente com a condutividade específica e a concentração molar/equivalente de um eletrólito em solução é a seguinte: C 1000κ=Λ para C = mol/L ou eq/L; Λ=ohm-1.cm.mol-1.L se C = mol\cm3, C κ=Λ e Λ= ohm-1.cm2.mol-1 A condutividade eletrolítica depende da temperatura, sendo que seu valor aumenta em mais ou menos 2% por aumento de grau de temperatura, de modo que em trabalhos de precisão deve-se imergir as celas em um banho à temperatura constante. É comum escolher 25oC para todas as medidas. Qualquer temperatura é satisfatória desde que seja mantida constante durante o experimento. A condutância iônica equivalente é uma importante propriedade dos íons que fornece informação quantitativa em relação às contribuições relativas dos íons às medidas de condutância. O valor de λ depende em certo grau da concentração iônica total da solução e aumenta com o aumento da diluição. É conveniente tabelar valores numéricos de λ0, isto é, o valor limite de λ quando a concentração se aproxima de zero (diluição infinita). Isso é essencialmente o mesmo que a “mobilidade” iônica como é às vêzes apresentada. Uma compilação desses valores é apresentada na Tabela 2. Tabela 2 – Condutânciaiônica equivalente à diluição infinita (25oC) CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 A LEI DE KOHLRAUSCH Friedrich Kohlrausch – 1840-1910 A condutividade molar varia com a raiz quadrada da concentração. Em 1900 foi demonstrado por Kohlrausch que um gráfico Λ x c era linear para eletrólitos fortes. 2 1 0 kCMM −Λ=Λ Quando a concentração diminui, ou seja, quando a diluição aumenta, a condutividade molar aumenta, tendendo a um limite conhecido como condutividade molar limite ou à diluição infinita, Λo. Esta é uma das relações básicas da lei de Kohlrausch onde a condutância molar limite à diluição infinita, 0MΛ é uma constante a qual depende do eletrólito. A constante k, depende da estequiometria do eletrólito mais do que de sua natureza. Isto pode ser observado na Figura 1, onde temos relações lineares para eletrólitos fortes de cargas +/-1, e relações não-lineares para eletrólitos fracos ou de cargas maiores que +/-1. Figura 2 – Condutância equivalente versus raiz quadrada da concentração na temperatura de 25oC, para alguns eletrólitos. CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 As condutâncias molares na diluição infinita, podem ser usadas para se determinar a condutância para íons individuais, em concordância com a lei da migração independente dos íons (lei de Kohlrausch das mobilidades independentes): 000 −+ Λ+Λ=Λ ClNaNaCl ou, como em alguns livros onde se usa lambda minúsculo para identificar a condutividade de íons, 000 −+ +=Λ λλNaCl De uma forma geral, Λo = n+λo+ + n-λo-, onde n é o número de moles de cargas, no caso de se falar em condutância molar. CONDUTÂNCIAS IÔNICAS Foi colocado por Kohlrausch que a contribuição de um íon para a condutividade equivalente de eletrólitos parece ser constante e independente do outro íon presente. Para eletrólitos fracos a extrapolação da curva Λ x c é incerta. Uma estratégia usada para calcular a condutividade equivalente ou molar (lembrem-se que mesmo em livros mais recentes as tabelas de condutividades iônicas referem-se a estas em base de “equivalentes”; alguns livros as expressam em termos molares) é de se utilizar as 0Λ para eletrólitos fortes e combina-las de tal forma que resulte na condutividade do eletrólito fraco na diluição infinita. Por exemplo: • Determinar a 0Λ do NH4OH. Usando os dados da Tabela 2, teremos o seguinte: Λ0 (KOH) = λ0 (K+) + λ0 (OH-) = 272,10 unidades em ohm-1 cm-1 L eq-1 Λ0 (NH4Cl) = λ0 (NH4+) + λ0 (Cl-) = 150 ou S cm-1 L eq-1 Λ0 (KCl) = λ0 (K+) + λ0 (Cl-) = 150 Λ0 (KOH) + Λ0 (NH4Cl) - Λ0 (KCl) = λ0 (OH-) + λ0 (NH4+) = Λ0 (NH4OH) Assim, Λ0 (NH4OH) = 272,10 S cm-1 L eq-1 CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 INSTRUMENTAL As medidas de condutância são quase sempre feitas com corrente alternada para evitar complicações eletrolíticas. A freqiiência não é crítica, geralmente selecionamos 1000 Hz, mas a freqiiência da linha é satisfatória para titulações. É essencial uma agitação eficiente. A ponte de Wheatstone (Figura 2), modificada para operar com corrente alternada, é o circuito normal para determinação da condutância eletrolítica. A fonte E fornece energia à ponte através da linha ou de um oscilador. R1 e R2 são "braços de razão" que podem ser iguais ou munidos de um interruptor seletor (não mostrado) de modo que se pode colocar a razão R1/R2 em qualquer um dos váríos valores, como 0,1, 1 e 10. Rx representa a resistência da cela de condutância e R3, a de equilíbrio ou braço-padrão, é uma resistência variável de precisão com um mostrador calibrado. A capacitância Cx, mostrada em paralelo com Rx, é a capacitância da cela condutância e de seus fios de ligação. A presença dessa capacitância produz um deslocamento de fase no potencial alternado através de Rx e isso deve ser equilibrado por ajuste de um pequeno capacitor variável a ar C, através do braço de equilíbrio. Esse efeito de capacitância é mais importante a 1000 Hz que a 60; é mais importante na medida de soluções de baixa condutância em vez de em alta. Isto porque deve selecionar uma cela com uma pequena constante de cela, isto é, deve ter elétrodos relativamente grandes e bem próximos, o que resulta em uma capacitância mais elevada. Inclui-se o transformador T para permitir a ligação do oscilador e amplificador à "terra" ou ponto de referência comum. Pode-se observar diretamente o potencial alternado que aparece através da diagonal da ponte com fones de ouvido ou com um galvanômetro de c.a. ou, para maior sensibilidade, pode-se amplificá-la (como se vê na Figura 2) e retificar e medir a saída do amplificador. Se a saída do amplificador (ou o som nos fones de ouvido) é zero, existe na ponte uma condição de equilíbrio e nesse ponto 3 2 1 R R RRx = Uma ponte como a descrita acima pode ser facilmente montada a partir de componentes elétricos-padrão. Comercialmente encontram-se vários instrumentos completos. Figura 2 – Ponte de Wheatstone de corrente alternada para medidas de condutância. CELAS A Figura 3 apresenta alguns tipos de celas de condutividade que são disponíveis comercialmente. Algumas celas são utilizadas para medidas físico-químicas de precisão, enquanto outras são mais convenientes para uso em rotina e para titrimetria. Para trabalhos precisos, celas deverão ser mantidas a uma temperatura constante, já que a condutância de CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 muitas soluções eletrolíticas aumenta com a temperatura a uma taxa de 2% por kelvin (ver Tabela 2). Celas são produzidas com várias constantes de celas, das quais 1,0 e 0,1 são as mais largamente utilizadas. A Tabela 3 indica as constantes de cela apropriadas para várias faixas de condutância. Os eletrodos são geralmente fabricados de platina, embora grafite, titânio e tungstênio sejam ocasionalmente usados. Os eletrodos de platina são melhores se recobertos com uma forma finamente dividida dometal, conhecida como negro de platina. Esta cobertura pode ser produzida através de uma eletrólise de poucos minutos em uma solução de ácido cloroplatínico contendo uma pequena quantidade de acetado de chumbo. A eletrólise deve ser repetida com polaridade reversa. Após a platinização os eletrodos deverão ser guardados em água destilada. Figura 3 – Uma seleção de celas para medidas de condutância. (a) A forma mais usada para medidas físico-químicas exatas. (b) Uma cela Roseveare é fácil de fabricar, com pedaços quadrados de platina dentro de paredes de vidro. (c) Esta forma possui eletrodos cônicos, úteis para líquidos que têm a tendência de formar espuma. (d) Cela em frasco, conveniente para preparar e medir soluções muito diluídas. (e) Cela de mergulho, largamente utilizada em medidas de rotina. APLICAÇÕES A maior .parte das medidas de condutância se relacionam com soluções aquosas e, apesar disso, podemos facilmente imaginar sua utilidade com outros solventes ou sais fundidos. A água em si é um condutor muito fraco. A condutância específica teórica da água, devido à sua dissociação em íons hidroxônio e hidroxila, é aproximadamente 5 x 10-8 mho por cm (a 25°C). A água destilada típica tem um valor centenas de vezes maior que esse e, apenas através de destilações sucessivas em equipamento especialmente projetado, fornece uma água que se aproxima do teórico. As soluções de eletrólitos fortes em geral mostramum aumento de condutância quase linear com o aumento da concentração até a vizinhança de 10 a 20% em peso. Em concentrações maiores, a condutância passa por um máximo, pois a atração interiônica impede movimento livre na solução. Uns poucos exemplos são mostrados na Figura 4. CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 Figura 4 – Curvas condutividade-concentração para alguns eletrólitos. Um excelente exemplo de análise condutimétrica baseado em curvas de calibração pré-determinadas ou tabelas é a análise do ácido nítrico fumegante para determinar a razão entre o NO2 e o H2O. É necessário fazer duas medidas de condutância, uma na amostra não tratada, outra em uma amostra idêntica que se saturou com KNO3. Por esse processo pode-se determinar o NO2 num intervalo de 0 a 20% de NO2 (por peso) e água no intervalo de 0 a 6% cada um com uma exatidão de 0,3%. Imaginou-se um processo rápido e conveniente para confirmar análises convencionais de águas naturais e águas salgadas. Computou-se uma série de fatores para os íons provavelmente presentes, de modo que cada fator multiplicado pela concentração do íon correspondente fornece a contribuição desse íon à condutância específica da solução. Os fatores estão citados na Tabela 3. Na terceira coluna há uma série de concentrações iônicas como determinadas por outros meios analíticos para uma amostra hipotética de água. Obtiveram-se os valores da quarta coluna multiplicando as concentrações pelos fatores relativos. O total é a condutância específica calculada para a amostra. A condutância específica observada deve concordar numa margem de 2%. Em caso contrário evidencia-se um erro em uma ou mais análises. O método da condutância é conveniente para a determinação de pequenas quantidades de amônia livre em materiais biológicos. Remove-se a amônia da amostra por destilação ou com uma corrente de ar e absorve-se em uma solução de ácido bórico. Então determina-se a condutância específica da solução e compara-se com padrões previamente medidos. Escolhe-se o ácido bórico como absorvente porque sua ionização é tão pequena que a condutância específica da solução é uma função linear da concentração do sal de amônio. Esse processo de determinação de amônia é aplicável ao importante método de Kjeldahl para nitrogênio amínico. Tabela 3 – Teste condutométrico do conteúdo iônico de águas e salmouras. CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 É possível usar medidas de condutância para determinar um íon específico na presença de concentrações moderadas de outros, se se dispõe de um reagente que remove seletivamente o íon desejado em forma de um precipitado ou complexo não-ionizado. Mede- se a condutância específica da solução antes e depois da adição de uma quantidade conhecida do reagente. A adição do próprio reagente (se ionizado) provoca aumento na condutância, enquanto que a remoção do íon desejado combinado com quantidade equivalente do reagente causa uma diminuição. O reagente deve sempre ser adicionado em excesso suficiente de modo que a condutância final seja maior que a inicial. Coloca-se a variação de condutância em um gráfico em função da concentração do íon desejado para fornecer um gráfico da calibração. É necessária a aplicação de uma correção baseada no valor da condutância inicial. Isso se deve ao fato de que quanto maior for a concentração iônica total menor será a contribuição do reagente à condutância. Determinam-se facilmente os fatores de correção por experiência e, uma vez determinados, podem-se utilizá-los para todas as determinações futuras do íon em questão. TITULAÇÕES CONDUTOMÉTRICAS Devemos antes de iniciar esta discussão, colocar algumas diferenças entre termos utilizados: condutometria refere-se ao procedimento de titulação; condutimetria se refere a medidas não titulativas. O conjunto é chamado condutimetria. Pode-se usar o método de condutância para seguir o curso de uma titulação, desde que haja uma diferença significativa na condutância específica entre a solução original e o reagente ou os produtos da reação. O único aparelho adicional necessário é uma bureta. Não é necessário conhecer a constante da cela, pois os valores relativos são suficientes para permitir a localização do ponto de equivalência. É essencial, contudo, que o espaço entre os elétrodos não varie durante a titulação. A condutância produzida por qualquer íon é proporcional a sua concentração (à temperatura constante), mas a condutância de uma determinada solução não varia linearmente com o volume adicionado de reagente devido ao efeito da diluição da água que está sendo adicionada junto com o reagente. Também causam desvios da linearidade a hidrólise de reagentes ou produtos, ou a solubilidade parcial de um produto precipitado. Vamos agora discutir em detalhes a relação entre a reação química que ocorre durante a titulação e a forma do gráfico resultante. Reações de neutralização - Consideremos o que acontece quando se titula ácido clorídrico 0,01 M com solução de hidróxido de sódio 0,1 M. Inicialmente, a condutância é bastante elevada devido à alta condutância equivalente (mobilidade) dos íons-hidrogênio. A Tabela 1 mostra que a contribuição dos íons-hidrogênio à condutância é de 82% e a do íon cloreto é de apenas 18%. A contribuição dos íons cloreto permanece constante durante toda a titulação, enquanto a dos íons-hidrogênio diminui até zero no ponto de equivalência. Substituem-se os íons hidrogênio por igual número de ions sódio, mas estes apresentam mobilidade muito baixa, de modo que a condutância total diminui bruscamente próximo ao ponto de equivalência. A condutância cresce novamente depois que ultrapassa esse ponto, pois tanto os íons sódio como hidróxido se acumulam na solução. O caso simples descrito acima produz um gráfico como o da Figura 5. Como as condutâncias são aditivas, podemos dividir a área sob as curvas em segmentos representando as quantidades dos vários íons presentes nos diversos estágios na titulação. Como a quantidade do íon cloreto não muda, é representada por uma área de altura constante. A quantidade de íon sódio é zero no início e aumenta uniformemente durante a titulação, o que é indicado por uma área em expansão contínua. (Nesses gráficos, as linhas verticais CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 pontilhadas indicam os pontos de equivalência.) A contribuição dos íons hidrogênio, inicialmente muito alta, diminui até zero no ponto de equivalência, ao passo que a devida aos íons hidróxido começa com zero no ponto de equivalência e aumenta daí por diante. O aumento observado na condutância, depois que se atinge o ponto de equivalência, é menos brusco do que o declive prévio devido à menor mobilidade do íon hidróxido em comparação com a do íon hidrogênio. Figura 5 – Titulação condutométrica de HCl por NaOH: a) experimental, localiza-se o ponto final pela intersecção das duas retas; b) interpretação: a condutância após a adição de cada incremento do reagente é a soma da contribuição de todos os íons presentes. A curva que se obtém na titulação de um ácido moderadamente fraco, como o acético, pelo hidróxido de sódio é mostrada na Figura 6 (o símbolo OAc- repre senta o íon acetato). Neste caso nenhum íon mantém concentração constante. Inicialmente, tanto os íons acetato como hidrogênio estão presentes apenas em pequenas quantidades, mas a contribuição à condutância pelo íon hidrogênio é maior devido à sua grande mobilidade. À proporção que a reação prossegue, a quantidade de íon acetato aumenta regularmente à medida que ele é libertado pelo ácido acético até atingir o pontode equivalência; daí por diante, permanece constante. Ao mesmo tempo, continua a aumentar a quantidade de íon sódio. A concentração do íon hidrogênio muda de um modo um tanto complicado, pois desaparece rapidamente no início e depois mais lentamente até zero no ponto de equivalência. Esse efeito é causado pela supressão da já baixa ionização do ácido acético pelo íon acetato formado na reação. Figura 6 – Titulação condutométrica de ácido acético por hidróxido de sódio: a)experimental, e b) interpretação. Adicionado às condutâncias crescentes dos íons sódio e acetato, isto produz uma depressão inicial seguida por uma subida praticamente linear até o ponto de equivalência. Depois desse ponto, a condutância aumenta mais bruscamente devido ao acúmulo dos íons sódio e hidróxido. CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 Nesta titulação, o gráfico é arredondado próximo ao ponto de equivalência, com valores de condutância mais elevados do que os previstos pela teoria simples. Isto é resultado da hidrólise do sal formado na reação, de modo que no ponto de equivalência existe um excesso significativo de íons hidróxido. Na Figura 7 estão representadas as curvas de titulação resultantes da titulação com uma base forte de uma série de cinco ácidos, de grau de dissociação variando de um ácido forte (curva 1) passando por ácidos progressivamente mais fracos (curvas 2 a 4) até um ácido extremamente fraco (curva 5). No caso da curva 5, a ionização do ácido é tão fraca que não contribui em nada para a condutância, que é devida pois, apenas ao sal formado na reação. Esse tratamento global aplica-se igualmente bem a titulações análogas de bases fortes e fracas por um ácido forte. Figura 7 – Titulação condutométrica de vários ácidos com hidróxido de sódio. A curva 1 representa um ácido forte, a curva 5 um ácido muito fraco e as demais ácidos intermediários. Os ácidos e suas constantes de ionização (a 25oC) são (1) ácido clorídrico; (2) ácido dicloroacético, K = 5x10-2; (3) ácido monocloroacético, K = 1,4x10-3; (4) ácido acético, K = 1,8x10-5; (5) ácido bórico, K= 6,4x10-10. Também é possível titular condutometricamente um ácido fraco por uma base fraca ou vice-versa, uma operação extremamente dificil com outras técnicas. Por exemplo, na titulação do ácido acético com amônia aquosa, a curva que antecede o ponto de equivalência é semelhante à parte análoga da Figura 4. A adição de excesso de reagente, contudo, aumenta fracamente a condutância. O efeito da hidrólise é desprezível pois não resulta em excesso nem de íons hidrogênio nem de íons hidróxido. Determinando constantes de ionização – A associaçãoiônica é importante para eletrólitos fracos. Os valores de Λ para o ácido acético desviam-se notadamente dos valores de Λ0 assim que a concentração do ácido acético aumenta, porque são formadas moléculas do ácido, e tais moléculas, não possuindo carga, nada contribuem para a condutância iônica. Se o grau de dissociação de um eletrólito univalente é simbolizado por α, então sua constante de dissociação Kd é dada pela lei de diluição de Ostwald (com base na lei de ação de massas de Guldberg-Waage): )1( 2 α α −= cKd Já que, como sugerido por Ostwald, os valores experimentais de α em qualquer concentração c é Λ/Λ0, o valor da constante de dissociação pode ser obtido a partir de medidas de condutância e da fórmula resultante: )( 00 2 Λ−ΛΛ Λ= cK d Este é um método útil de se obter as constantes de dissociação de eletrólitos fracos, incluindo as constantes de ionização de ácidos fracos tais como o ácido acético. A aproximação é útil para qualquer equilíbrio iônico entre íons e espécies não carregadas, ou nos quais as espécies carregadas reagem para formar outras espécies de diferente carga. CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 Quando um ácido fraco ou uma base fraca é dissolvido(a), uma pequena fração das moléculas se dissociam em íons. As moléculas remanescentes, não sendo carregadas, não podem contribuir para a condutância observada, a qual é a soma das condutâncias iônicas dos íons constituintes nas suas concentrações de equilíbrio na solução do ácido ou da base fraco(a). Enquanto que as condutâncias iônicas equivalentes atuais não são conhecidas, aquelas obtidas à diluição infinita, são conhecidas e podem ser usadas como uma aproximação razoável já que as concentrações dos íons não podem ser muito altas se o eletrólito é realmente fraco. Para eletrólitos fracos e fortes, o valor de λ0i é maior que aquele de λi a qualquer concentração porque a atração entre os íons diminui λi com o aumento da concentração. Para eletrólitos fracos, o aumento da concentração também reduz o grau de dissociação molecular, e este fator é de maior importância do que o efeito das interações íon- íon. Medidas de condutância sozinhas podem dar bons valores de constantes de ionização de ácidos e bases fracos apenas se eles forem monopróticos (ou monobásicos) e se nenhuma outra espécie iônica estiver envolvida, já que as medidas de condutância não podem distinguir entre diferentes íons. A medida da condutância iônica total não é suficiente para permitir o cálculo das concentrações de várias espécies diferentes. Reações de deslocamento - Pode-se conduzir como titulação condutométrica uma reação como a que ocorre entre cloreto de amônio e hidróxido de sódio, pois o íon hidróxido não se acumula Da solução até que todo o íon amônio tenha reagido formando amônia e água. De modo semelhante, pode-se titular o acetato de sódio com ácido forte, acetato de piridina com base forte, etc. Reações de precipitação - O método de condutância é perfeitamente conveniente para a determinação dos pontos de equivalência em titulações de precipitação. O método de análise da curva, em termos de íons, é semelhante às reações previamente discutidas. Pode-se tolerar. um grau de solubilidade do precipitado que o torna inadequado para análise gravimétrica. O efeito da apreciável solubilidade do precipitado é arredondar a intersecção dos dois ramos do gráfico. Se o efeito não for muito grande, ainda se pode obter uma precisão adequada prolongando-se as porções retas até suas intersecções. Algumas vezes pode-se reduzir a solubilidade por adição de álcool e, consequentemente, aumenta-se a precisão dos resultados. Uma titulação particularmente favorável é a do sulfato de prata com cloreto de bário, em que se precipitam as duas substâncias simultaneamente. A condutância cai a um valor muito baixo no ponto de equivalência. Podem-se titular de modo semelhante o sulfato de magnésio e outros sulfatos com hidróxido de bário. CONSIDERAÇÕES GERAIS As titulações condutométricas são potencialmente úteis em qualquer reação onde o conteúdo iônico é bem menor no ponto de equivalência que antes ou depois dele. O método não é convenientemente aplicável onde o conteúdo iônico total é grande e varia apenas pouco na equivalência. Por exemplo, na titulação do ferro por permanganato em seguida à redução do ferro pelo cloreto estanoso, a solução, além dos íons ferroso e permanganato de interesse primário, contém tipicamente íons manganoso, estânico, mercuroso, mercúrico, potássio, hidrogênio, cloreto, fosfato e sulfato. A variação da condutância total durante a titulação seria insignificante comparada à condutância total. Em condições favoráveis, as titulações darão uma precisão de 2 a 3 partes por 1 000. CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 DETERMINANDO O KPS Se medirmos a condutância específica de uma solução saturada de um eletrólito xy y x BA −+ , poderemos calcular sua condutância equivalente através da equação geral: c 1000c κ=Λ , se “c”, a concentração em equivalentes por litro for conhecida. Se a solução saturada estiver suficientemente diluída, isto é se estivermos trabalhando com eletrólitos pouco solúveis, podemos considerar que: o 1 o 0c −+ λ+λ=Λ≅Λ Assim, c pode ser encontrada: oo 1000c −+ λ+λ κ= em eq/L ====> em mol/L fica M = c/no total de cargas e, o Kps pode ser determinado. Exemplo: Determinar o Kps do PbI2 sabendo que em uma solução saturada deste sal a condutividade específica medida a 25oC, κ, foi igual a 0,0004523 ohm-1cm-1 (452,3 µS), e que as condutividades iônicas equivalentes são: 1/2λo (Pb+2)=69,5 ohm-1 cm-1 L eq-1 e λo (I-)= 76,8 ohm-1 cm-1 L eq-1 Assim, a concentração em eq/L será: oo 1000c −+ λ+λ κ= 8,765,69 0004523,0x1000c += c = 3,08x10-3 eq/L ==> M = 3,08x10-3/2 = 1,54x10-3 mol/L Kps = 4s3 ==> Kps = 4x(1,54x10-3)3 ===> Kps = 1,46x10-8 Este valor é concordante em termos de ordens de grandeza com o valor tabelado para o Kps do PbI2 que é igual a 7,1x10-9. Neste exemplo, o erro inerente ao cálculo é uma função do fato de assumirmos que Λc = Λo pois o sal é pouco solúvel, sendo que na realidade uma solubilidade de 1,54x10-3 molar não é tão pequena assim. Uma saída seria se diminuir ao máximo a solubilidade do sal, p. ex. adicionando etanol ao meio. Podemos deduzir que para sais menos solúveis o erro causado pela aproximação utilizada, será menor já que as concentrações dos íons na solução saturada serão muitas ordens de grandeza menores. CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 DETERMINAÇÃO DA CONSTANTE DE DISSOCIAÇÃO DE UM ÁCIDO FRACO O grau de dissociação α, de um eletrólito fraco é dado pela lei de diluição de Ostwald: α α −= 1 cK 2 d e oΛ Λ=α À medida que a diluição aumenta, o equilíbrio é deslocado para a direita ocorrendo maior ionização até que com a diluição infinita a iionização é total. Consideremos o equilíbrio de dissociação de um ácido fraco HA: HA H+ + A- (HA + H2O H3O+ + A-) Sua constante de dissociação é dada por HA AH a f ff ]HA[ ]A][H[K −+×= −+ Se as soluções forem muito diluídas, podemos considerar que os coeficientes de atividade são iguais a 1, e dizer que: ]HA[ ]A][H[Ka −+ = Sendo α o grau de ionização do ácido fraco, em uma concentração c, a equação do Ka pode ser reescrita na forma: α α −= 1 cK 2 a Considerando que nesta diluição a condutância molar ou equivalente do HAc, se aproxima da condutância à diluição infinita, podemos considerar que o c Λ Λ=α , onde Λc é a condutividade medida, κ. Substituindo na equação de Ka, temos uma das formas da clássica Lei de Diluição de Ostwald: )( CK c oo 2 c a Λ−ΛΛ Λ= Exemplo: a condutância de uma solução de HAc 0,1000M a 25oC é 5,201 S/cm. as condutâncias molares dos íons do HAc na diluição infinita são: Λo(H+)=349,8 Scm2/mol; Λo(Ac-)= 40,9 Scm2/mol. Calcule o Ka do HAc. o c Λ Λ=α ∴ α = (5,201 S/cm)/390,7 (Scm2/mol) ∴ α = 0,0133 [H+] = [Ac-] = 0,1000 x 0,0133 = 1,33x10-3 M [HAc] = 0,1 - 1,33x10-3 = 0,0987 M Ka = (1,33x10-3)2/0,0987 Ka = 1,79x10-5 CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 CELAS DE CONDUTIVIDADE MODERNAS Muitos medidores de condutividade possuem uma cela de dois eletrodos (Figura 8) disponível no formato de imersãoe de fluxo contínuo. A superfície do eletrodo é geralmente de platina, titânio, ouro revestido de níquel, ou grafite. As celas de quatro eletrodos, esquematicamente apresentada na figura ao lado, usam uma tensão de referência para compensar qualquer polarização ou falha das placas que constituem os eletrodos. A tensão de referência garante que as medidas indiquem a condutividade atual independente da condição do eletrodo, resultando em uma maior exatidão para a medida da condutividade de água pura. DETERMINAÇÃO DE SÓLIDOS DISSOLVIDOS TOTAIS, TDS O uso de medidores de sólidos dissolvidos totais, TDS (total dissolved solids), para se analisar a pureza da água tem sido largamente empregado recentemente. Por exemplo, aqueles que trabalham com aquários para estudos biológicos, utilizam estes equipamentos para determinar se sistemas de purificação de água potável tais como os de osmose reversa (RO) ou osmose reversa/deionização (RO/DI), estão funcionando propriamente, ou se as resinas de deionização precisam ser trocadas. Outros exemplos são o controle da água em usinas elétricas nucleares ou não, em sistemas hidropônicos, em caldeiras, e na indústria química em geral. O uso destes dispositivos, contudo, não está livre de complicações. Contrariamente ao que o nome possa implicar, os medidores de TDS não medem todos os sólidos dissolvidos. COMO UM MEDIDOR TDS FUNCIONA? Estes medidores são, na realidade, medidores de condutividade e, atualmente, a medida de TDS é um acessório intrínseco dos medidores de condutividade. Eles trabalham sob o mesmo princípio da medida de condutividade que já estudamos. O QUE UM MEDIDOR DE TDS DETECTA? Pense em um pequeno medidor de condutividade projetado para funcionar apenas como um medidor de TDS. Já que, basicamente, estes medidores são usados para se testar a “pureza” da água, é importante se compreender o que eles não detectam. Como medidores de condutividade “disfarçados”, os medidores de TDS detectarão apenas espécies ionizadas móveis (íons). Não serão detectados compostos neutros (não carregados) tais como açúcar, álcool, muitos orgânicos (incluindo muitos pesticidas e seus resíduos), e formas não ionizadas de sílica, amônia, e dióxido de carbono. Também, não detectam particulados macroscópicos, já que eles são muito grandes para se moverem nos campos elétricos aplicados entre os eletrodos. Assim se você for medir o TDS de uma água com aparência ferruginosa, obviamente contendo particulados de óxido de ferro, saiba que estas não serão medidas. E também, nada que possa dar uma aparência turva à água. Bactérias e vírus também não são detectados. CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 Conseqüentemente o termo “sólidos dissolvidos totais” é muito abrangente e não representa a realidade. Por exemplo, se usássemos o termo “íons carregados totais”, este seria um termo melhor aplicável pois representaria o que o aparelho realmente mede. Em adição a quantos íons estão presentes, a condutividade medida é também uma função dos íons estão presentes na solução. A Tabela 4 apresenta a condutividade relativa que é fornecida quando números iguais de diferentes íons estão presentes na água. Existem diferenças entre a condutividade dos diferentes íons, e este fato é importante na discussão das unidades que são usadas para as medidas de condutividade. Íons com cargas elevadas tendem a possuir uma maior condutividade porque eles não apenas carregam uma maior carga mas respondem mais fortemente ao campo elétrico. Bons exemplos disso são o sulfato (SO4--) e o cálcio (Ca++), os quais possuem maiores condutividades do que sódio (Na+) ou cloreto (Cl-). Um outro efeito é que íons maiores tendem a ser mais lentos quando se movem através da água, e assim possuem menor condutividade. Em tais comparações deve se levar em conta o raio hidratado do íon, ou seja, não se pode simplesmente olhar para as massas moleculares ou raios iônicos. Esta lentidão causada pelo tamanho do íon hidratado é, por exemplo, o motivo pelo qual o lítio (Li+) é menos condutivo do que o sódio, o qual a seu turno é menos condutivo que o potássio. Tabela 4 - Condutividade relativa de vários íons. Cations: Condutividade relativa: Anions: Condutividade relativa:H+ 7,0 OH- 4,0 Li+ 0,8 Cl- 1,5 Na+ 1,0 Br- 1,6 K+ 1,5 I- 1,5 Mg++ 2,1 NO3- 1,4 Ca++ 2,4 acetato 0,8 Zn++ 2,1 SO4-- 3,2 Contudo, o medidor de condutividade não é específico, significando que ele não dirá qual é o íon responsável pelo aumento ou diminuição na condutividade de uma solução. Ele simplesmente dará uma indicação geral da condutividade da solução e esta, será relacionada com o nível de sólidos dissolvidos totais. Outras técnicas analíticas podem ser utilizadas para se determinar quais íons contribuem para a leitura inicial de condutividade da amostra. Caso a solução amostra for composta de apenas um íon particular, o medidor pode ser calibrado para este íon, permitindo a determinação de sua concentração a partir de leituras de condutividade. Isto pode ser feito também, no caso em que a concentração de um sal é tão alta que as concentrações dos outros componentes salinos tornam-se desprezíveis, como por exemplo o NaCl em amostras de salmoura ou o CaCO3 em amostras de água dura. A legislação de cada país estabelece os limites máximos para os níveis de sólidos dissolvidos totais na água potável. Aqui no Brasil, o CONAMA na sua resolução no 20, de 18 de junho de 1986, estabelece que, para águas de classe I e II, ou seja, águas destinadas ao abastecimento público após tratamento simplificado e tratamento convencional respectivamente, os níveis de TDS não devem ultrapassar 500 mg/L. Um medidor de TDS ou um condutivímetro com esta função, pode dar uma leitura rápida e precisa para tal determinação. Já que existe uma relação linear entre a condutividade e a concentração de um sal específico, a cela de condutividade pode ser usada para determinar a concentração de um íon. Uma curva similar à da figura abaixo, pode ser obtida se você preparar soluções CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 de referência de diferentes concentrações de um determinado sal. Observe na figura, a razão de 2:1 entre a condutividade em µS e a concentração TDS em mg/L. 2000 µS condutividade 1000 mg/L Concentração TDS Muito embora os sólidos dissolvidos totais sejam freqüentemente definidos em termos desta razão 2:1, deve ficar entendido que uma leitura de TDS de 500 mg/L pode ter um significado diferente quando comparamos, por exemplo, uma amostra constituída principalmente por NaCl e outra composta de íons de água dura tais como Ca+2 e HCO3-. A relação entre condutividade e a concentração de NaCl é aproximadamente 2:1 e é muito próxima de uma relação direta, como se pode observar pelos dados constantes na Tabela 5, que apresenta valores correspondentes para condutividade (µS/cm), concentração (mg/L as NaCl) e concentração TDS (mg/L TDS). Medidores de condutividade podem fornecer aos alunos pistas importantes sobre a natureza iônica ou molecular dos compostos. Compostos moleculares não ionizáveis, tais como metanol, produzirão leituras de condutividade próximas de zero. OBS.: soluções que produzem leituras de condutividade igual a zero serão raras. Mesmo em água muito pura, íons serão produzidos da dissociação da água em íons H+ e OH-, ou dióxido de carbono dissolvido produzindo íons HCO3-. Compostos iônicos solúveis em água produzirão valores de condutividade significantes, cuja magnitude dependerá de fatores como raio iônico, carga e mobilidade. Compostos moleculares ionizáveis tais como ácidos fracos produzirão valores de condutividade que podem ser utilizados para se ter uma idéia da força de tais ácidos. Uma solução de um ácido forte produzirá um valor muito mais alto de condutividade. Tabela 5 - Condutividade de soluções de NaCl. NaCl (mg/L) Sólidos dissolvidos totais (TDS) (mg/L) Condutividade (µS/cm) 1,0 1,1 2,2 5,0 5,4 10,8 10 10,7 21,4 20 21,4 42,7 50 52,5 105 100 105 210 150 158 315 200 208 415 500 510 1020 1000 995 1990 1500 1465 2930 2000 1930 3860 5000 4482 8963 10250 9000 18000 TRABALHANDO COM UM MEDIDOR DE CONDUTIVIDADE/TDS CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 O problema com tais dispositivos é que, quando não calibrado, não se sabe se os resultados se referem ao equivalente em NaCl ou a outra coisa qualquer. Atualmente, o cloreto de potássio, KCl, é utilizado como padrão mais freqüentemente do que o NaCl. Ainda mais, muitos pesquisadores usam com freqüência um padrão chamado 442, o qual é uma mistura de sulfato de sódio (40%), bicarbonato de sódio (40%) e cloreto de sódio (20%). O objetivo desta mistura é o de imitar a composição iônica frequentemente encontrada em sistemas de águas naturais. Estes sistemas possuem leves diferenças nas relações entre concentração (em ppm) e condutividade (em µS/cm). Na internet, consegui uma tabela mostrando estas relações para alguns padrões comerciais fabricados pela empresa Oakton. Para muitos propósitos, não faz grande diferença se o valor verdadeiro corresponde a 10 ppm de NaCl ou 10 ppm do padrão 442, mas existe uma diferença entre 30-70%!!! Na condutividade medida e por consequência, no total dos íons presentes. Assim, dois analistas, usando medidores diferentes (podendo ter usado padrões diferentes, também) podem obter resultados substancialmente diferentes para a mesma água (PRESTEM BEM ATENÇÃO NISSO!). É claro que, se você calibrar o medidor (se for possível, já que a maioria dos medidores não podem ser calibrados), ao invés de aceitar a calibração da fábrica, então você pode eliminar esta preocupação desde que saiba exatamente com o que você fez a calibração. Table 6 - Valores de condutividade e ppm para vários padrões comerciais feitos pela Oakton. Padrão (garrafas) Condutividade (µS/cm) TDS ppm KCl TDS ppm NaCl TDS ppm 442 WD-00653-23 23 11,6 10,7 14,74 WD-00653-16 84 40,38 38,04 50,50 WD-00653-47 447 225,6 215,5 300,0 WD-00653-18 1413 744,7 702,1 1000 WD-00653-15 1500 757,1 737,1 1050 WD-00653-27 2070 1045 1041 1500 WD-00653-20 2764 1382 1414,8 2062,7 WD-00653-89 8974 5101 4487 7608 WD-00606-10 12880 7447 7230 11367 WD-00653-50 15000 8759 8532 13455 WD-00653-32 80000 52168 48384 79688 Padrão (bolsas) WD-35653-09 10 4,7 4,8 7,0 WD-35653-10 447 225,6 215,5 300,0 WD-35653-11 1413 744,7 702,1 1000 WD-35653-12 2764 1382 1414.8 2062,7 WD-35653-13 15000 8759 8532 13455 CUIDADOS OPERACIONAIS DE UM CONDUTIVÍMETRO/TDS CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 1. Sempre rinse a cela condutimétrica com água pura (deionizada) antes e após cada medida. O acúmulo de sais irá interferir com a operação do aparelho, e o carreamento destes sais de uma solução para outra produzirá resultados erráticos. 2. Nunca, mas nunca mesmo, toque as superfícies dos eletrodos, exceto com um papel macio tipo kleenex. 3. Limpe os eletrodos, quando necessário, mergulhando-os em ácido (vinagre ou HCl diluído) e depois rinse bem com água. Se houver a suspeita de que a cela estiver suja com material orgânico, mergulhe os eletrodos em álcool ou um alvejante (isso talvez possa ajudar). A limpeza através de um leve atrito com um tecido não abrasivo também pode ser aceitável. 4. Se você se preocupa em obter medidas exatas, tenha certeza de calibrar o medidor usando um padrão comercial. Alguns medidores requerem um único padrão, ou um de muitos padrões com um valor já inserido no aparelho, então tenha o medidor primeiro, veja como ele funciona, e saiba o que você precisa realmente. Um padrão é adequado. Se tudo o que interessa é ver se a leitura é zero ou não (para testar sistemas de purificação de água), então a calibração não é tão importante. 5. Quase todos os medidores de condutividade (e TDS) tem correção automática de temperatura na faixa de 0 a 50oC. Mesmo os mais baratosfazem isso. Se por alguma razão o aparelho que você tem em mãos não faz isso, saiba que a temperatura padrão para de fazer medidas é de 25oC. Leituras em temperaturas mais frias serão mais baixas se não forem corrigidas (cerca de 2 a 4% por grau centígrado). 6. Apenas medidores mais caros possuem ajuste da constante de cela. “Constante de cela” é outro termo para calibração, mas é algo mais sofisticado já que algumas unidades permitem que se usem diferentes conjuntos de eletrodos para diferentes tipos de soluções. Por exemplo, alguns aparelhos são otimizados para condutividades baixas, médias ou altas, nas soluções a serem testadas. O medidor detectaria o tipo de eletrodo com o qual está acoplado, caso seja permitido que ele seja trocado. Muitos dos medidores TDS não permitem esta troca. Então, depende do aparelho que você tem em mãos. Verifique isso antes. 7. Se você estiver usando um condutivímetro ou TDS para monitorar a performance de uma membrana de osmose reversa, RO (sistemas Milli-RO da Millipore p.ex.), então o valor medido deverá cair no mínimo 10 vezes em relação á água da torneira inicial. Então, p.ex., se a leitura da água da torneira for de 231 ppm, então a água RO deverá dar uma leitura menor que 23 ppm. Em muitos casos essa leitura será bem menor. Uma diferença menor que 10 vezes indica um problema com a membrana RO. 8. Se você estiver usando um condutivímetro ou TDS para monitorar a performance de um sistema RO/DI, então a medida deve ser próxima de zero. Talvez entre 0-1 ppm. Valores mais altos indicam que algo não está funcionando apropriadamente, ou que a resina DI está começando a ficar saturada e precisa de troca. Contudo, não significa que uma água com leitura de 2 ppm não seja própria para uso. Mas, tome cuidado pois a condutividade pode começar a aumentar muito rapidamente com o uso do sistema já que a resina está se saturando. Não se preocupe muito com a dúvida entre 0 e 1 ppm, ou seja, leituras muito baixas. Enquanto que a água pura tem um TDS abaixo de 1 ppm, incertezas resultantes do CONDUTIMETRIA – Prof. Evelton Casartelli – DEQUIM – ICE – UFRRJ – 1osem 2005 CO2 do ar (o qual é absorvido pela água e se ioniza aumentando a condutividade) e o medidor de TDS dará resultados de 1 ou 2 ppm mesmo para água pura. 9. Se você estiver usando o condutivímetro/TDS para monitorar a saturação de uma água calcária, então este deverá ser capaz de fazer leituras tão altas quanto 10,5 mS/cm (cerca de 9300 ppm equivalentes ao padrão 442). 10. No caso de se estar monitorando a salinidade de um aquário marinho, o aparelho deve ser capaz de ler até 53 mS/cm (cerca de 53000 ppm equivalentes ao padrão 442). Não se deve tentar determinar a salinidade através da diluição da amostra de água marinha pois a condutividade da água do mar não diminui linearmente com a diluição. 11. Você poderá medir o TDS de uma amostra de água de qualquer forma que lhe seja conveniente dependendo da água e do medidor sendo usado. O cuidado inicial é o de que toda a cela deve estar submersa na amostra e sem bolhas de ar ou sólidos presentes entre seus eletrodos. Assim, p.ex., você não deve ter uma boa leitura segurando o eletrodo em água corrente pois freqüentemente o espaço entre os eletrodos será preenchido com ar resultando em baixas leituras.
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