Konduktometr to przyrząd pomiarowy służący do pomiaru przewodności elektrycznej roztworu w celu określenia ilości zanieczyszczeń znajdujących się w tym roztworze. Przyjrzyjmy się bliżej zasadom, w oparciu o które działa tego typu urządzenie, a także jego zastosowaniu.
Co mierzy konduktometr?
Najważniejsze zasady, w oparciu o które działa konduktometr, są dosyć intuicyjne. Otóż istnieje bardzo ścisły związek pomiędzy zanieczyszczeniem wody a jej konduktancją, czyli przewodnością elektryczną. Po prostu im woda jest bardziej zanieczyszczona, tym lepiej przewodzi prąd. W ciałach stałych, na przykład metalach, za przepływ prądu odpowiadają elektrony. Z kolei w cieczach analogiczną funkcję nośników ładunków elektrycznych pełnią jony – dodatnie kationy i ujemne aniony. Aby pojawiły się one w wodzie, musi dojść do zjawiska dysocjacji elektrolitycznej, polegającego na samoczynnym rozpadzie rozpuszczonych w wodzie cząsteczek.
Tym samym jeżeli w wodzie znajdą się jakieś rozpuszczalne sole, kwasy lub zasady, prędzej czy później pojawią się również jony. Im jest ich więcej, tym wyższe stężenie cząsteczek, z których powstały, a co za tym idzie, bardziej zanieczyszczony roztwór. Co skutkuje lepszym przewodzeniem prądu. I właśnie do tego celu służy konduktometr – do określenia, jak dobrze dany roztwór przewodzi prąd, a tym samym, jak bardzo jest zanieczyszczony. Warto jednak pamiętać, że konduktometrem nie przeprowadza się badania na obecność szkodliwych mikroorganizmów w wodzie, np. bakterii. Urządzenie to służy do określenia stopnia zanieczyszczenia chemicznego, a nie biologicznego.
Logicznym jest, że skoro w cieczy za przepływ prądu odpowiadają jony, to aby ten prąd popłynął, muszą one zostać wprawione w ruch. Najpopularniejsze obecnie konduktometry wykorzystują do tego celu cewki indukcyjne lub elektrody z przyłożonym do nich zmiennym napięciem. Oczywiście ostateczny wynik pomiaru będzie zależny również od temperatury badanego medium – im jest ona wyższa, tym większa przewodność roztworu.
Różnica pomiędzy konduktometrami indukcyjnymi a elektrodowymi dotyczy również ich zastosowania. Te pierwsze są użytkowane głównie w agresywnym środowisku, na przykład w żrących roztworach, ponieważ cewki są osłonięte i nie mają bezpośredniego kontaktu z badanym medium. Tych drugich używa się do pomiaru przewodności w środowisku obojętnym lub zbliżonym do obojętnego. Poza tym jeżeli zależy nam na możliwie dokładnym pomiarze lub też badany roztwór jest mocno zanieczyszczony, zamiast urządzenia dwuelektrodowego warto zdecydować się na konduktometr wyposażony w cztery elektrody.
Gdzie stosuje się konduktometry?
Konduktometry stosowane są m.in. do pomiarów:
- jakości wód gruntowych, powierzchniowych, głębinowych, basenowych itp.,
- w oczyszczalniach ścieków,
- w sieciach wodociągowych,
- w laboratoriach,
- w branży spożywczej,
- w branży farmaceutycznej,
- w branży chemicznej, na przykład przy produkcji farb,
- w branży kosmetycznej,
- w branży elektronicznej, na przykład podczas produkcji półprzewodników.
Doskonałej jakości konduktometry elektrodowe oraz indukcyjne wraz z koniecznym oprzyrządowaniem dostępne są w ofercie JUMO.
