Gibt es einen Zusammenhang zwischen dem pH-Wert und der Leitfähigkeit einer Probe?
Esiste una correlazione tra il pH e la conducibilità di un campione?
Ja, pH-Wert und Leitfähigkeit hängen zusammen, aber nicht linear oder in absoluter Weise. Ein
pH-Sensor reagiert ausschliesslich auf H+ in einer Lösung, während bei der Leitfähigkeit die
Sensoren die Aktivität aller in einer Lösung vorhandenen geladenen Ionen (Anionen und Kationen) messen. Je höher die Konzentration der Ionen, desto höher die Leitfähigkeit. Darüber hinaus hat die Mobilität eines Ions einen verstärkenden Einfluss auf die Leitfähigkeit. Unter den gängigen Ionen in einer Lösung ist das mobilste Kation das Wasserstoffion [H+] mit einem Wert von 350 Einheiten und das mobilste Anion das Hydroxylion [OH-] mit 199 Einheiten. Andere gängige Ionen haben Werte zwischen 40 und 80 Einheiten. Das bedeutet, dass stark saure (oder stark basische) Lösungen hohe Leitfähigkeiten aufweisen. Da der pH-Wert ein Mass für die Konzentration von Wasserstoffionen ist, gelten die folgenden Regeln: In sauren Lösungen (< pH 7): Je niedriger der pH-Wert (d. h. je höher die H+-Konzentration), desto höher die Leitfähigkeit. In basischen Lösungen (> pH 7): Die Leitfähigkeit steigt mit der Erhöhung des pH-Werts (Zunahme der OH--Ionen). Der neutrale pH-Wert (pH 7) ist auf die gleiche Konzentration von H+- und OH--Ionen zurückzuführen. Das bedeutet jedoch nicht, dass die Lösung keine anderen Ionen enthält, die zur Leitfähigkeit der Lösung beitragen würden. Ein Beispiel: Der pH-Wert von entionisiertem Wasser liegt theoretisch bei 7,0 und die Leitfähigkeit bei 0,055 µS/cm. Wenn man NaCl-Salz hinzufügt, wird die resultierende NaCl-Lösung immer noch einen neutralen pH-Wert haben, aber die Leitfähigkeit der Lösung kann je nach Menge des hinzugefügten NaCl stark ansteigen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der pH-Wert und die Leitfähigkeit einer Probe für jede einzelne Probe separat bestimmt werden müssen und nicht theoretisch korreliert werden können.
Sì, il pH e la conducibilità sono correlati, ma non in modo lineare o assoluto. Un
sensore di pH reagisce unicamente all'H+ presente in una soluzione, mentre nella conducibilità i
sensori misurano l'attività di tutti gli ioni che hanno una carica (anioni e cationi) presenti in una soluzione. Più alta è la concentrazione di ioni, maggiore sarà la conducibilità. Inoltre, la mobilità ionica può aumentare la conducibilità. Tra gli ioni solitamente presenti in una soluzione, il catione più mobile è lo ione idrogeno [H+] con un valore di 350 unità e l'anione più mobile è lo ione ossidrile [OH-], con 199 unità. Gli altri ioni più diffusi hanno valori che vanno dalle 40 alle 80 unità. Questo implica che le soluzioni fortemente acide o basiche hanno conducibilità più alte. Dal momento che il pH fa riferimento alla misura della concentrazione di ioni idrogeno, si devono osservare le seguenti regole: Nelle soluzioni acide (< pH 7): più basso è il livello di pH (ovvero più alta è la concentrazione di H+), maggiore è la conducibilità. Nelle soluzioni alcaline (> pH 7): la conducibilità aumenta con l'innalzamento del livello di pH (aumento di ioni OH-). Il pH neutro (pH 7) è dato da una concentrazione uguale di ioni H+ e OH-. Questo non esclude che nella soluzione vi siano altri ioni che potrebbero influenzare la conducibilità della soluzione. Vediamo un esempio: teoricamente, il pH dell'acqua deionizzata è 7.0 e la conducibilità è 0,055 µS/cm. Se si aggiunge del sale (NaCl), la soluzione di NaCl risultante avrà ancora pH neutro, ma la sua conducibilità sarà aumentata esponenzialmente, in proporzione alla quantità di NaCl aggiunto. In sostanza: il pH e la conducibilità devono essere determinati separatamente per ogni singolo campione e non sono teoricamente collegati.