Il documento descrive la conduttimetria, una tecnica analitica che misura la conducibilità elettrica di soluzioni elettrolitiche utilizzando un conducimetro. Viene discusso il ruolo della conducibilità nel controllo della purezza dell'acqua e nel monitoraggio dell'alcalinità, un parametro cruciale per la salute e la qualità dell'acqua. Inoltre, si illustra il processo della titolazione conduttometrica per determinare la concentrazione di ioni in una soluzione.

1. Leone Alessandra
Russo Alessia 4°A
biotecnologie ambientali

2. La conduttimetria è una tecnica analitica che si basa sulla misura della
conducibilità elettrica di una soluzione elettrolitica (conduttori di 2a classe).
La conducibilità o conduttanza di una soluzione è l’inverso della sua resistenza:
Λ=
1
𝑅
= S(Ω-1)
In base alla seconda legge di Ohm la resistenza dipende dalla geometria del
conduttore:
R=ρ*
𝑙
𝑆
Andando a sostituire si ottiene quindi:
Λ=
1
ρ
∗
𝑆
𝑙
Λ = χ ∗
𝑆
𝑙
ρ= resistività (Ω·cm)
l= lunghezza (cm)
S= superficie (cm2)
Conducibilità
specifica (S*cm-1)

3. Essendo fatti di un materiale poroso, la superficie effettiva a contatto con la
soluzione potrebbe aumentare, alterando il valore di conducibilità; perciò si
fa riferimento a una costante K per indicare il rapporto S/l di un determinato
elettrodo: la costante di cella.

4. La conducibilità elettrica di una soluzione viene misurata con un apposito
strumento: il conducimetro o conduttimetro, collegato ad una cella
conduttimetrica costituita da due elettrodi, in genere di platino platinato,
immersi nella soluzione in analisi.
CELLA
CONDUTTIMETRICA
AMPIO DISPLAY
GRAFICO

5. Tra i due elettrodi viene applicata
una d.d.p che causa il passaggio di
corrente tra i due, grazie alla
migrazione degli ioni da un
elettrodo a quello di segno opposto.
Il valore di conducibilità si riferisce al
volume di liquido delimitato dai due
anelli di Pt.
Anelli di Pt
I fattori che agiscono sui meccanismi di conduzione sono:
1. La concentrazione degli ioni in soluzione
2. le cariche ioniche
3. La velocità di migrazione degli ioni in soluzione: dipende dalla massa,
interazioni con altri ioni e viscosità del solvente
4. La temperatura

6. Oscillatore di
frequenza
Cella
conduttimetrica
(immersa nella
soluzione in
esame)
Commutatore
di fondo scala
Raddrizzatore
Strumento
indicatore
analogico o
digitale
Comando per la
costante di cella
Compensatore di temperatura
Ts β Tr
In genere si lavora in corrente alternata (circa 2000 Hz) per evitare una
polarizzazione agli elettrodi della cella. Ma i moderni conduttimetri sfruttano la
capacità degli amplificatori operazionali, circuiti elettrici in grado di lavorare con
correnti bassissime. Il vantaggio consiste nella possibilità di effettuare misure in
continuo, caratteristica molto utile nelle titolazioni.

7. Le misure conduttimetriche, fondamentalmente, sono di due tipi:
 misure dirette di conducibilità specifica (χ)
 misure indirette (titolazioni)
Vengono effettuate per conoscere il contenuto salino o grado di purezza
del solvente. L’acqua pura ha una conducibilità specifica poco più
piccola di 10-6 S/cm a 18°C. Il controllo della purezza dell’acqua è
fondamentale sia in laboratorio, sia nell’industria.
E’ un parametro molto usato per controllare
il grado di inquinamento sia di acque di
superficie sia sotterranee.

8. In questo tipo di misura, non è importante il valore assoluto, ma la
variazione di Λ. Nel corso delle titolazioni si verifica un’apprezzabile
variazione di conducibilità accentuata nel punto equivalente, che può essere
individuato con facilità.
La determinazione per via
conduttimetrica del punto
equivalente di una
titolazione si basa sulla
sostituzione di uno o più
ioni con altri di diversa
mobilità. Se sono coinvolti
ioni H+ e OH- il fenomeno è
più accentuato.0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
250.0
300.0
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0

10. L’alcalinità di una soluzione è la sua capacità quantitativa di reagire con gli ioni
idrogeno. Potrebbe essere definita come il contrario di acidità. Indica la
quantità di sostanze alcaline (carbonati, bicarbonati, ioni ossidrili) presenti
nell’acqua. I composti alcalini contenuti in acqua agiscono da regolatori di pH
(potere tampone).
E’ un parametro perciò molto importante da determinare nelle acque degli
acquari. Negli acquari marini i valori tipici di alcalinità possono variare da 125
a 200 ppm.
L’alcalinità è espressa in mg/L o ppm (parti per milione).

11. • Acqua pozzo di Talsano (campione in analisi)
• Acqua distillata
• Soluzione a titolo noto 11,67 mS (per calibrare)
• HCl 0,0242 N

12. • Matraccio
• Becher
• Buretta
• Sostegno metallico
• Conduttimetro
• Agitatore magnetico

13. 1. Agitare il recipiente contenente il campione
in esame per omogeneizzare la soluzione e
renderlo perciò il più rappresentativo possibile.
Prelevare esattamente con un matraccio 50 cc
del campione di acqua.
2. Versare l’intero
contenuto del matraccio in
un becher da 600 mL e
diluire con acqua distillata
fino a 300 mL.

14. 3. Condizionare la buretta con
l’HCl e azzerare lo strumento.
Montare la buretta sul
sostegno metallico.
4. Accendere il
conduttimetro e calibrare,
facendo pescare entrambi
gli elettrodi nella
soluzione a titolo noto.

15. 5. Lavare e asciugare la cella
conduttimetrica e passare in
misura immergendo la cella nella
soluzione in esame.
6. Dopo aver montato tutta
l’apparecchiatura, si procede con la
titolazione, prendendo nota dei valori
di conducibilità ad ogni millilitro.

16. Bolle nella buretta o nella cella conduttimetrica
create durante l’agitazione che alterano il valore di
conducibilità finale
Aspettare che si stabilizzi il
conduttimetro

17. 0
50
100
150
200
250
300
350
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
V HCl (mL)
χ (μS/cm)
Prima del punto equivalente il valore di conducibilità risulta costante per la presenza
degli ioni HCO3
- che vengono sostituiti dagli ioni titolanti H+, con mobilità molto
simile. Dopo il punto equivalente si ha un eccesso di ioni H+, perciò si ha un netto
aumento di conducibilità.
V (mL) χ(µS/cm)
0,0 190
1,0 188
2,0 187
3,0 185
4,0 184
5,0 185
6,0 185
7,0 186
8,0 188
9,0 188
10,0 188
11,0 189
12,0 190
13,0 190
14,0 191
15,0 191
16,0 204
17,0 220
18,0 239
19,0 257
20,0 276
21,0 293
22,0 312
23,0 330

18. = (𝑉𝐻 𝐶𝑙 ∗ 𝑁𝐻 𝐶𝑙 )/ 𝑉𝐻2𝑂 ∗ 103 ∗ 𝑃. 𝐸. 𝐻𝐶𝑂3
= (15,2 𝑚𝐿 ∗ 0,0242 𝑁)/50 𝑚𝐿 *103 *61,02=448,9 ≅ 450 mg/L
Volume equivalente di HCl
ricavato dal grafico

19. Cloruri* mg/L 200 250 -
Solfati mg/L 250 250 -
Bicarbonati mg/L - - -
Sodio** mg/L 150 - 175 200 -
Potassio mg/L - - -
Calcio mg/L - - -
Magnesio mg/L 50 - -
Residuo fisso mg/L 1500 1500 -
Conducibilità µS/cm a 20 °C- 2500 -
Antimonio µg/L 10 5 -
Arsenico (As totale)µg/L 50 10 50
Bario mg/L - - 1
Benzene µg/L - 1 -
Benzo (a) pirene µg/L - 0,01 -
Boro (come B) mg/L 1* 1 5
Cadmio µg/L 5 5 3
Cianuro µg/L 50 50 10
Cromo (Cr III + Cr VI)µg/L 50 50 50
Fenoli µg/L 0,5 - 0,5
Piombo µg/L 50 ott-25 10
Mercurio µg/L 1 1 1
Nichel µg/L 50 20 -
Rame µg/L 1000 1000 1000
Selenio µg/L 10 10 10
Nitrati mg/L NO3 50 50 45 _10(**)
Nitriti mg/L NO2 0,1 0,5 0,02
Fra le analisi chimiche effettuate su
un campione di acqua per
determinarne la potabilità, l’alcalinità
risulta un parametro importante in
quanto un acqua troppo ricca di
carbonati potrebbe causare problemi
alla salute dell’uomo (calcolosi
renale). Nonostante ciò la legge non
prevede dei parametri entro cui
l’alcalinità deve rientrare: in genere
non supera i 500 mg/L.