Comment calculer la concentration en sel à partir de la conductivité ?

Comment calculer la concentration en sel à partir de la conductivité

Principe

La conductivité électrique d’une solution saline est directement proportionnelle à sa concentration, comme le décrit la loi de Kohlrausch :

σ = kC

où :

• σ est la conductivité de la solution (en S/m)
• k est une constante dépendant de la nature des ions et de la température (en S/(mol/L))
• C est la concentration de la solution (en mol/L)

Méthode

Pour calculer la concentration en sel à partir de la conductivité, il suffit de connaître la constante k et de mesurer la conductivité σ de la solution.

1. Mesurer la conductivité : Utilisez un conductimètre pour mesurer la conductivité de la solution. Les résultats sont généralement exprimés en microsiemens par centimètre (μS/cm).
2. Convertir la conductivité : Convertissez les microsiemens par centimètre en siemens par mètre (S/m) en divisant par 100 :

σ (S/m) = σ (μS/cm) / 100

3. Calculer la concentration : Une fois la conductivité en S/m obtenue, utilisez la loi de Kohlrausch pour calculer la concentration en sel :

C (mol/L) = σ (S/m) / k

Exemple

Supposons que vous mesuriez une conductivité de 500 μS/cm pour une solution de chlorure de sodium (NaCl). La constante k pour le NaCl à 25 °C est de 122 S/(mol/L).

• Convertir la conductivité :

σ (S/m) = 500 μS/cm / 100 = 5 S/m

• Calculer la concentration :

C (mol/L) = 5 S/m / 122 S/(mol/L) = 0,041 mol/L

Remarques

• La constante k varie en fonction de la température et de la nature des ions. Il est important de connaître la valeur appropriée de k pour les ions et la température concernés.
• La loi de Kohlrausch est une approximation. Pour des solutions concentrées, la non-linéarité peut entraîner des erreurs.
• La méthode décrite ici n’est valable que pour les solutions contenant un seul type d’ion. Pour les solutions contenant plusieurs ions, des méthodes plus complexes sont nécessaires.