LA CONDUCIBILITA' ELETTRICA DELL'ACQUA



Che cos'è la conducibilità elettrica?

Si tratta della capacità che ha una sostanza (nel nostro caso l'acqua) di condurre elettricità (il contrario della resistenza, intesa come ostacolo che un corpo oppone al passaggio della corrente elettrica).

Più alto è il valore registrato in microSiemens/cm, più consistente sarà la presenza di sostanze disciolte nell'acqua (ioni).
Il "trasporto" dell'elettricità nell'acqua è determinato dalla presenza di ioni positivi e negativi.
Il comune sale da cucina (NaCl), per esempio, si scioglie nell'acqua formando uno ione positivo (Na+) e uno ione negativo (Cl-). Gli ioni sono piccoli corpuscoli che assumono una carica elettrica poichè hanno elettroni in eccesso (carica negativa) o in difetto (carica positiva).

L'acqua assolutamente pura (microS/cm=0), cioè priva di qualsiasi sostanza disciolta, in natura non esiste, se non nelle prime fasi della EVAPORAZIONE. Tutte le acque, anche quella piovana, sono parzialmente mineralizzate, contengono cioè, sali disciolti. Le acque che scorrono tra le rocce e nel terreno si arricchiscono di sali minerali, così come l'acqua piovana scioglie e trasporta con sè le polveri minerali trasportate dal vento.





Confronto fra acque.

Nel laboratorio si è analizzata la conducibilità elettriche di acque tra loro diverse: demineralizzata (che è stata sottoposta ad un trattamento di purificazione), potabile del rubinetto, acqua minerale e acqua piovana.

  • Acqua demineralizzata:microS/cm 2,6
  • Acqua piovana (precipitazione del 4 marzo 2001): mS/cm 29,6
  • Acqua potabile del rubinetto: microS/cm 144
  • Acqua minerale in bottiglia: microS/cm 200

  • Nel laboratorio della scuola si misura la conducibilità elettrica del campione d'acqua

    Il display dello strumento consente una lettura immediata del risultato dell'analisi

    Le acque che hanno subito processi di purificazione dalle sostanze minerali sono evidentemente molto vicine al valore zero, le acque piovane (sulla scorta della nostra esperienza) hanno valori che variano, mediamente, tra i 10 e i 30-40 microS/cm, le acque minerali invece possono raggiungere valori anche molto più elevati (alcune di esse sono ricercate proprio perchè particolarmente ricche di alcune sostanze minerali utili per certe terapie).
    In laboratorio si è osservato come il valore registrato nell'acqua demineralizzata, per quanto piccolo, tendesse immediatamente ad aumentare in modo costante e regolare. Ciò è dovuto al fatto che una volta versata all'esterno del bidone a chiusura ermetica, il contatto con l'anidride carbonica presente nell'aria modifica la situazione iniziale. La sensibilità dello strumento consente di verificare questo fenomeno.




    Prova sperimentale: la conducibilità elettrica dell'acqua.


    Materiale occorrente:

  • semplice circuito elettrico con lampadina
  • un bicchiere con elettrodi ad immersione inseriti nel tappo
  • del normale sale da cucina
  • un conduttimetro per registrare i valori della conducibilità elettrica della soluzione
  • un amperometro che consente di verificare il passaggio della corrente elettrica (misura la sua intensità)

  • Conviene usare inizialmente acqua demineralizzata. I due elettrodi (puntali di rame) devono restare immersi nell'acqua per tutta la durata dell'esperimento. Gli alunni prendono nota dei valori che compaiono sul display del conduttimetro e dei valori riportati dall'amperometro ogni volta che si aggiungono nel bicchiere nuove quantità di sale da cucina. Si osserva, inoltre, il comportamento della lampadina.
    Nella tabella riportata qui sotto proponiamo i risultati del nostro esperimento.



    Sale

    Conducibilità elettrica

     Intensità corrente elettrica

    Lampadina

    0 gr

    160 microS/cm

    0 mA

     Spenta

    5 gr

    30,9 mS/cm

    20 mA

    Poco luminosa

    10 gr

    62,1 mS/cm

    70 mA

    Accesa

    40 gr

    156,4 mS/cm

    180 mA

     Molto luminosa





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