REFERAT LA

METODE MODERNE DE ANALIZA

ALIMENTELOR

1

CONDUCTOMETRIA

Conducţia curentului prin soluţii

Metoda se bazează pe fenomenul de conducţie a curentului electric manifestat de electroliţi

(care sunt conductori de ordinul doi) şi pe faptul că fiecare ion contribuie în mod independent la

conducţia totală (analog cu două rezistenţe în paralel). Ca şi în cazul metalelor, conducţia

respectă întru totul legea lui Ohm conform căreia intensitatea curentului, I, este proporţională cu

potenţialul U (respectiv cu forţa electromotoare, FEM, notată de regulă cu E) şi invers

proporţională cu rezistenţa, R. Analitic legea se scrie:

U = I·R

Rezistenţa unui conductor de secţiune uniformă variază direct proporţional cu lungimea

sa, lşi invers proporţional cu secţiunea sa, s aşa încât:

R = ρ·l/s

unde ρ este o constantă numită rezistivitate (sau rezistenţă specifică). Inversul rezistenţei se

numeşte conductanţă, 1/R iar inversul rezistivităţii se numeşte conductivitate şi se notează cu

simbolul λ (lambda grecesc). Ecuaţia precedentă se poate scrie: R = (1/λ)·l/s de unde:

λ = (1/R)·l/s

Măsurarea conductivităţii

Măsurarea rezistenţei (şi implicit a conductivităţii) se face prin măsurători electrice. Iniţial

s-a lucrat cu curent continuu, dar tot Kohlrausch (1876) a propus utilizarea în acest scop a

curentului alternativ, pentru că cel continuu ducea la o abatere mai mare a rezultatelor (făcând

metoda inexactă) din cauza fenomenelor de la electrozi ce modificau curentul (fenomene

denumite polarizări).

Primele măsurători s-au realizat cu montaje în punte Wheatstone (vezi fig. 9), unde cu λ s-a

notat celula a cărei conductanţă (sau rezistenţă) urmează a se determina, iar R este o rezistenţă

variabilă într-un circuit de curent alternativ. Azi se lucrează cu surse la care frecvenţa inversării

sensului curentului este mare (de circa 1000 - 2000 de ori pe secundă) astfel încât polarizarea

practic dispare, iar măsurarea rezistenţei se face tot prin metoda compensaţiei.

Se foloseşte, pentru diluţie, apă pură, numită apă de conductibilitate, realizată prin

redistilarea apei în aparate de sticlă termorezistentă sau, mai bine, din cuarţ. O alternativă pentru

2

obţinerea acestei ape este trecerea apei distilate peste două coloane cu răşini schimbătoare de ioni

(una în forma R-H alta în forma R-OH). La 25°C, conductivităţile apei sunt următoarele:

- pentru apă absolut pură, λ = 5.8·10-8 S·cm-1

- pentru apă de conductibilitate, λ = 1...10·10-7 S·cm-1

- pentru apă distilată, λ = 1...10·10-6 S·cm-1

Dintre aplicaţiile practice din laboratoarele de analize amintim determinarea purităţii apei.

Nu este vorba numai de urmărirea purităţii apei râurilor în ceea ce priveşte poluarea care, de

regulă, duce la creşterea conductanţei, ci de a se aprecia calitatea apei distilate, respectiv a celei

deionizate, necesare în unele procese. Alte aplicaţii sunt legate de băile 68 Horea Iustin NAŞCU,

Lorentz JÄNTSCHI Metode electrochimice industriale sau diverse tipuri de galvanizare,

decapare sau spălare, verificându-se fie modificările majore de concentraţii, fie perfecţiunea

spălării. Cea mai cunoscută aplicaţie este titrarea conductometrică.

Titrarea conductometrică

Dacă într-o soluţie de acid tare se adaugă treptat o bază tare (de ex. NaOH) conductanţa

soluţiei se modifică, la început scăzând, din cauza antrenării ionilor H+ proveniţi din acid într-o

combinaţie puţin disociată - apa. Reacţia:

H3O+ + HO- 2H2O

continuă până când neutralizarea este completă. Apoi, continuând adăugarea de bază,

conductanţa soluţiei creşte din nou din cauză că excesul de ioni OH- are o contribuţie ridicată la

conductivitate. Minimul corespunde punctului de echivalenţă, adică sfârşitului neutralizării.

Metoda se poate aplica şi pentru săruri ca acetatul de sodiu cu un acid tare din motive lesne

de înţeles - ionul acetat este de fapt o bază. Prin conductometrie se mai pot indica şi titrări bazate

pe reacţii de precipitare (de ex. NaCl cu AgNO3). În acest caz, la început se obţine o dreaptă

orizontală deoarece conductanţa precipitatului AgCl este practic nulă, iar ionul clorură din

soluţie se înlocuieşte, pe parcursul titrării, cu ionul azotat care practic conduce la fel. La sfârşit

conductanţa va creşte pentru că ambii ioni din excesul de AgNO3 contribuie la conducţie.

Printre avantajele titrării conductometrice trebuie amintit faptul că se pot utiliza soluţii

diluate, amestecuri de acizi şi baze şi că se pot chiar analiza soluţii colorate. Nu este necesară

măsurarea conductivităţii (şi nici etalonarea celulei) ci se măsoară rezistenţa care se reprezintă

grafic în funcţie de volumul de titrare. Totuşi pentru că reacţiile sunt exoterme şi măsurătorile

sunt sensibile la variaţiile de temperatură se recomandă termostatarea vasului de titrare.

3

BIBLIOGRAFIE

1. H.I. Nașcu, L. Jäntschi,Chimie analitică și instrumentală, Ed. Academic Pres

& Academic Direct, Cluj-Napoca, 2006

2. Zamfir, Alina Diana Dincă, N., "Metode fizico - chimice de analiză",

Editura Universităţii "Aurel Vlaicu", Arad, 2005;

3. http://facultate.regielive.ro/cursuri/chimie-generala/analiza-instrumentala-

120346.html

4