Pengukuran langsung konduktivitas berpotensi prosedur yang sangat sensitif untuk mengukur konsentrasi ionik, tetapi harus digunakan dengan hati-hati, karena setiap spesies bermuatan listrik yang ada dalam larutan akan berkontribusi pada konduktansi total.
Pengukuran konduktometri juga dapat digunakan untuk menentukan titik akhir dari banyak titrasi, tetapi penggunaannya terbatas pada sistem yang relatif sederhana, di mana tidak ada jumlah reagen yang berlebihan.
Jadi, banyak titrasi oksidasi yang membutuhkan asam dalam jumlah yang relatif besar tidak cocok untuk titrasi konduktometri.
Titrasi konduktometri sebagian besar diungguli oleh proses potensiometri, tetapi ada kalanya metode konduktometri dapat menguntungkan.
Kegunaan pengukuran konduktometri langsung
Kemurnian air; Kemurnian air suling atau deionisasi biasanya diverifikasi dengan pengukuran konduktometri.
Konduktivitas air murni sekitar 5. 10 -8 Ω -1 cm -1 dan jejak terkecil dari sebuah lead pengotor ionik untuk peningkatan besar dalam konduktivitas.
Pemantauan konduktometri digunakan di laboratorium untuk memantau pengoperasian unit penukar ion yang menghasilkan air deionisasi dan memiliki aplikasi industri serupa dalam proses yang memerlukan penggunaan air yang sangat murni.
Ada aplikasi industri yang penting, seperti penggunaan air umpan boiler atau kontrol perdarahan boiler, di pembangkit uap besar, generator listrik; kontrol konsentrasi mandi pecking asam (mandi untuk mencegah pembusukan dalam perawatan kulit), atau mandi degreasing basa, atau kontrol pelengkap operasi pembilasan atau pencucian.
Pemantauan konduktometri sungai dan danau digunakan untuk mengendalikan pencemaran dan dalam oseanografi, pengukuran konduktometri dilakukan untuk menentukan salinitas perairan.
Kromatografi Ion: Sel konduktivitas dapat digabungkan ke sistem kromatografi ion dan menyediakan metode sensitif untuk pengukuran konsentrasi ion eulat.
Untuk mencapai tujuan ini, mikrosel konduktivitas khusus dikembangkan yang beroperasi dengan aliran cairan yang mengalir melaluinya, dalam ruang termostat.
Dasar untuk titrasi konduktometri
Penambahan elektrolit ke larutan elektrolit lain, dalam kondisi yang tidak menyebabkan perubahan volume yang cukup besar, akan mempengaruhi konduktansi larutan karena reaksi ion dapat terjadi atau tidak.
Ketika tidak ada reaksi ionik yang terjadi, seperti penambahan satu garam sederhana ke yang lain, konduktansi hanya akan meningkat. Jika reaksi ionik terjadi, konduktansi dapat meningkat atau menurun; dengan demikian, dalam penambahan basa ke asam kuat, konduktansi menurun berdasarkan substitusi ion hidrogen, yang memiliki konduktivitas tinggi, oleh kation lain dengan konduktivitas lebih rendah.
Ini adalah prinsip dasar titrasi konduktometri, yaitu penggantian ion yang memiliki konduktivitas tertentu oleh ion lain dengan konduktivitas lain.
Mari kita perhatikan bagaimana konduktansi larutan elektrolit A + B – akan dimodifikasi dengan penambahan reagen C + D – , mengakui bahwa kation A + (yang merupakan ion yang akan ditentukan) bereaksi dengan ion D – dari reagen.
Jika produk reaksi AD relatif tidak larut atau relatif sedikit terionisasi, reaksi dapat digambarkan sebagai:
Jadi, dalam reaksi antara ion A + dan D – , ion A + digantikan oleh ion C + selama titrasi. Saat titrasi berlangsung, konduktansi meningkat atau menurun, karena konduktivitas ion C + lebih besar atau lebih kecil daripada ion A + .
Selama proses netralisasi, atau pengendapan, dll., perubahan konduktivitas umumnya dapat diharapkan dan perubahan ini dapat digunakan untuk menentukan titik akhir dan juga untuk memantau terjadinya reaksi.
Konduktansi diukur setelah penambahan volume kecil reagen dan titik-titik yang diperoleh diplot untuk memberikan grafik yang, dalam kasus ideal, dibentuk oleh dua garis yang berpotongan pada titik ekivalen.
Keakuratan metode akan semakin besar semakin tajam sudut persimpangan dan semakin sejajar pada garis titik-titik grafik itu.
Volume larutan tidak boleh banyak berubah selama titrasi; Efek ini dicapai melalui reagen titran yang konsentrasinya 20 sampai 100 kali lebih tinggi dari konsentrasi titran dan titran diencerkan sebanyak mungkin.
Pengukuran di sekitar titik ekivalen tidak memiliki arti khusus. Berdasarkan hidrolisis disosiasi atau kelarutan produk reaksi, nilai konduktansi yang diukur di sekitar titik ekivalen tidak memiliki kegunaan dalam konstruksi grafik, karena salah satu atau kedua kurva memiliki bagian yang melengkung pada titik ini. titik.
Perhatian perlu diberikan pada pentingnya kontrol suhu dalam pengukuran konduktansi.
Selain penggunaan termostat, keteguhan suhu tidak penting dalam titrasi konduktometri; biasanya cukup untuk menempatkan sel konduktivitas dalam segelas besar air, disimpan pada suhu laboratorium.
Modifikasi relatif dari konduktansi larutan selama reaksi dan dengan penambahan reagen berlebih menentukan, sebagian besar, keakuratan titrasi; dalam kondisi optimal, akurasi ini mencapai 0,5%
Sejumlah besar elektrolit asing yang tidak berpartisipasi dalam reaksi harus tidak ada, karena mereka memiliki efek yang cukup besar pada akurasi.
Untuk alasan ini, metode konduktometri memiliki aplikasi yang jauh lebih terbatas daripada prosedur visual, potensiometri, dan amperometrik.