Comment trouver la concentration à partir de la conductivité ?

Comment déterminer la concentration à partir de la conductivité

La conductivité électrique d’une solution est une mesure de sa capacité à conduire le courant électrique. Elle est directement proportionnelle à la concentration des ions dissous dans la solution. Cette relation peut être exploitée pour déterminer la concentration d’une solution inconnue en mesurant sa conductivité et en utilisant une courbe d’étalonnage.

Courbe d’étalonnage

Une courbe d’étalonnage est un graphique qui relie la conductivité d’une solution à sa concentration. Elle est établie en mesurant la conductivité de solutions de concentrations connues et en traçant les données obtenues. La courbe d’étalonnage suit généralement une relation linéaire, comme indiqué dans la loi de Kohlrausch :

κ = Λc

où :

• κ est la conductivité (en S/cm)
• Λ est la conductivité molaire de l’électrolyte (en S cm²/mol)
• c est la concentration (en mol/L)

Étapes pour déterminer la concentration

Pour déterminer la concentration d’une solution inconnue à partir de sa conductivité, suivez ces étapes :

1. Mesurez la conductivité de la solution inconnue. Utilisez un conductimètre pour mesurer la conductivité de la solution à une température constante.
2. Trouvez la conductivité équivalente. Divisez la conductivité mesurée par la concentration de l’électrolyte dans l’échantillon (si connue).
3. Reportez-vous à la courbe d’étalonnage. Trouvez la conductivité équivalente sur l’axe y de la courbe d’étalonnage.
4. Déterminez la concentration inconnue. Tracez une ligne horizontale à partir de la conductivité équivalente jusqu’à l’axe des x. Le point d’intersection est la concentration inconnue.

Importance de la courbe d’étalonnage

La courbe d’étalonnage est essentielle pour déterminer la concentration à partir de la conductivité, car elle fournit une relation précise entre ces deux variables. La courbe d’étalonnage doit être établie avec soin à l’aide de solutions de concentrations connues et d’un conductimètre fiable.

Applications

La détermination de la concentration à partir de la conductivité a de nombreuses applications, notamment :

• Analyse chimique : détermination de la concentration d’ions spécifiques dans un échantillon.
• Surveillance de l’environnement : mesure de la conductivité de l’eau pour évaluer la qualité de l’eau.
• Contrôle industriel : surveillance des concentrations de solutions dans les processus de fabrication.