Is there a relationship between the pH and the conductivity of a sample?
Esiste una correlazione tra il pH e la conducibilità di un campione?
Yes, pH and conductivity are related, but not linearly or in an absolute manner. A
pH sensor responds solely to H+ in a solution, whereas in conductivity the
sensors measure the activity of all charged ions (anions and cations) present in a solution. The higher the concentration of ions, the higher the conductivity. Furthermore, the mobility of an ion has an enhancing impact on conductivity. Among the common ions in a solution, the most mobile cation is the Hydrogen ion [H+] with a value of 350 units, and the most mobile anion is the Hydroxyl ion [OH-], 199 units. Other common ions have values ranging between 40 and 80 units. This means strongly acidic (or strongly basic) solutions will have high conductivities. Since pH is a measure of the concentration of Hydrogen ions, the following rules apply: In acidic solutions (< pH 7): the lower the pH (i.e. the higher the H+ concentration) the higher the conductivity. In alkaline solutions (> pH 7): the conductivity increases with increase of the pH (increase of OH- ion). Neutral pH (pH 7) is due to equal concentration of H+ and OH- ions. But it does not mean the solution does not contain any other ions that would contribute to the conductivity of the solution. Let's consider an example: pH of deionized water is theoretically 7.0 and conductivity is 0.055 µS/cm. If you add NaCl salt to it, the resulting NaCl solution will still be of neutral pH, but the conductivity of the solution could greatly increase depending on the amount of NaCl added. In summary: pH and conductivity of a sample must be determined separately for each of the samples and cannot be theoretically correlated.
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.