Medidores de iones y conductividad: Diferencias

enero 8, 2022by Kalstein
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Los medidores de iones actuales se basan en la técnica de electrodos de ión selectivo. Éstos son instrumentos de medición que cuentan con una membrana sensible capaz de medir actividades iónicas. Es decir, miden la concentración de un ión determinado en una solución utilizando tanto un electrodo sensor como un electrodo de referencia.

La metodología con el que trabajan los medidores de iones con electrodos de ión selectivo es el intercambio iónico, que mide la diferencia de potencial que se produce por el contacto del electrodo con el ión que está siendo analizado.

Para llevar a cabo la medición de iones, los electrodos de ión selectivo deben entrar en contacto con un determinado ión presente en la solución. Debido a que el interés principal de esta medición es la concentración, y no la actividad de los iones en la solución, muchas veces se utilizan sales que incrementan la fuerza iónica para facilitar la relación entre el potencial del electrodo y la concentración. La actividad del ión específico se convierte en potencial eléctrico cuando entra en contacto con la membrana activa del electrodo de ión selectivo. Una vez que se lleva a cabo esta conversión, el potencial eléctrico puede ser medido con un voltímetro o con un medidor de pH.

Es importante destacar que el proceso de medición de la concentración de iones se lleva a cabo utilizando tanto un electrodo sensor como uno de referencia. Es el electrodo sensor el que se encarga de la selectividad de un ión específico. Una vez que ambos electrodos están inmersos en la solución acuosa y que la actividad de ión específico se convierte en potencial eléctrico, se usa el electrodo de referencia para determinar la diferencia de potencial.

Tipos de electrodos de ión selectivo

Existen cuatro tipos de electrodos de ión selectivo: electrodos de membrana de vidrio, electrodos de estado sólido, electrodos de matriz sólida o líquida y electrodos sensores de gases.

¿Qué es un medidor de conductividad?

Un medidor de conductividad, es un dispositivo que mide la conductividad eléctrica específica σ [S/m], la cual es un parámetro físico que describe la capacidad de una sustancia (líquidos, metales, gases) para conducir la corriente eléctrica. En los líquidos, la conductividad eléctrica es causada por iones cargados positivos y negativos que son capaces de interactuar con un campo eléctrico aplicado. En general, la conductividad depende de la concentración y tipo de iones, y de la temperatura. Hay dos enfoques técnicos para medir la conductividad: el inductivo y el de contacto.

  • Conductividad inductiva: Los sensores inductivos utilizan dos bobinas electromagnéticas que suelen estar encapsuladas en un anillo de polímero. Se aplica una tensión alterna a la bobina de accionamiento, que induce una tensión en la bobina receptora. La corriente inducida está influenciada por la conductancia de la solución. Debido a la carcasa cerrada, los sensores inductivos pueden utilizarse en entornos agresivos, pero no son adecuados para conductividades inferiores a 15 µS/cm.
  • Conductividad de contacto: Los sensores de contacto consisten en electrodos conductores (por ejemplo, metales como platino, oro, acero, titanio y grafito no metálico) que están en contacto directo con el medio. Los parámetros primarios medidos son la tensión y la corriente aplicada. La interdependencia de ambos parámetros, descritos por la ley de Ohm, permite el cálculo de una resistencia R (medida en Ohm[Ω]) o la inversa – la conductancia G (medida en Siemens[S]).

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