Gibt es einen Zusammenhang zwischen dem pH-Wert und der Leitfähigkeit einer Probe?
¿Existe alguna relación entre el pH y la conductividad de una muestra?
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.
Sí, el pH y la conductividad están relacionados, pero no de forma lineal o absoluta. Un
sensor de pH responde exclusivamente al H+ en una solución, mientras que, en el caso de la conductividad, los
sensores miden la actividad de todos los iones con carga (aniones y cationes) presentes en la solución. Cuanto mayor sea la concentración de iones, mayor será la conductividad. Asimismo, la movilidad de un ion tiene un efecto potenciador en la conductividad. Entre los iones más comunes de una solución, el catión con más movilidad es el ion de hidrógeno [H+], con un valor de 350 unidades, y el anión con más movilidad es el ion de hidróxido [OH-], con 199 unidades. Otros iones comunes cuentan con valores de entre 40 y 80 unidades. Eso significa que las soluciones fuertemente ácidas (o fuertemente básicas) tendrán conductividades altas. Dado que el pH constituye una medición de la concentración de iones de hidrógeno, se aplican las siguientes reglas: En soluciones ácidas (pH < 7): cuanto más bajo es el pH (es decir, cuanto mayor es la concentración de H+), mayor es la conductividad. En soluciones alcalinas (pH > 7): la conductividad aumenta con el incremento del pH (aumentos de ion de OH-). El pH neutro (pH 7) se debe a la existencia del mismo grado de concentración de iones de H+ y OH-. Sin embargo, no significa que la solución no contenga otros iones que podrían contribuir a la conductividad de la solución. Veamos un ejemplo: el pH del agua desionizada es, en teoría, 7.0 y la conductividad es 0,055 µS/cm. Si se añade sal NaCI, la solución de NaCI resultante seguirá teniendo un pH neutro, pero la conductividad de la solución podría aumentar en gran medida dependiendo de la cantidad de NaCI añadida. En resumen: el pH y la conductividad de una muestra deben determinarse por separado para cada una de las muestras y no pueden correlacionarse en teoría.