Tento text vychází z mé úpravy článku na wikipedii.
Konduktometrie je soubor analytických metod založených na měření vodivosti roztoku.
Vodivost roztoků
Vodivost roztoku (G) je dána migrací iontů k elektrodám a je převrácenou hodnotou ohmického odporu roztoku, její jednotkou je Siemens (S). Vodivost se měří konduktometrem, k vlastnímu měření pak slouží konduktometrická cela, která je tvořena dvěma platinovými plíšky o ploše 1 cm2, které jsou umístěny rovnoběžně ve vzdálenosti 1 cm. Měření se provádí střídavým napětím (50 Hz-5 kHz), čímž se zamezí polarizaci elektrod.
$$G = \frac{1}{R} = \frac{I}{U} \ \ [S = \Omega^{-1} = m^{-2}.kg^{-1}.s^3.A^2]$$
Měrná vodivost
Měrná vodivost (konduktivita, γ, S.m-1) umožňuje srovnávat vodivost roztoků. Získáme ji ze vztahu:
$$\gamma = \frac{G}{C} = \frac{G.l}{S}$$ kde C je odporová konstanta vodivostní cely:
$$C = \frac{S}{l}$$ kde l je vzdálenost mezi elektrodami a S je plocha měrné elektrody. Tato konstanta se zpravidla určuje měřením kalibračních roztoků o známe vodivosti, např. vodných roztoků chloridu draselného (KCl).
Jednotkou měrné vodivosti je S.m-1, ale zpravidla se používá praktičtější µS.cm-1.
Molární vodivost
Molární vodivost (Λ, S.cm2.mol-1) je měrná vodivost vztažená na molární koncentraci:
$$\Lambda = \frac{1000 . \gamma}{c}$$
Kromě koncentrace závisí i na tom, jestli je elektrolyt slabý nebo silný.
| Kation | Λ+ [S.cm2.mol-1] | Anion | Λ– [S.cm2.mol-1] |
| H+ | 349,8 | OH– | 198,0 |
| K+ | 73,5 | Br– | 78,4 |
| NH4+ | 73,4 | I– | 76,8 |
| Ag+ | 61,9 | Cl– | 76,3 |
| Na+ | 50,1 | NO3– | 71,4 |
Přímá konduktometrie
Přímé měření vodivosti je neselektivní metodou, tzn. dá nám informaci o celkovém obsahu iontů v roztoku, např. v pitné nebo užitkové vodě. Měření může být rušeno přítomností H+ nebo OH– iontů, které mají několikanásobně vyšší molární vodivost než ostatní ionty.
Nepřímá konduktometrie (konduktometrické titrace)
Nepřímá konduktometrie slouží k indikaci bodu ekvivalence titrací. Sleduje změny vodivosti titrovaného roztoku na objemu přidávaného odměrného roztoku. Využívá se především u neutralizačních, srážecích a někdy u komplexotvorných titrací. Tuto metodu nelze využít u titrací, kde se používají pufry, protože pak je pH stabilní a obsah iontů se během titrace mění jen málo.
Literatura
- PRAUS, Petr a Jiřina VONTOROVÁ. Analytická chemie II. Ostrava: VŠB – Technická univerzita Ostrava, 2015. ISBN 978-80-248-3734-5.
- FIFIELD, F. W. a D. KEALEY. Principles and practice of analytical chemistry. Malden, MA: Blackwell Science, c2000. ISBN 0-632-05384-4.