Instrumentación

Electrolytic resistivity measurement using alternating current with high frequencies

J.S. Merazª, F. Fernández^b, and L.F. Magaña^c

ª Facultad de Estudios Superiores de Iztacala, Universidad Nacional Autónoma de México, Av. de los Barrios # 1 Col. Los Reyes Iztacala Tlalnepantla, Estado de México, 54090, México.

^b Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada, Universidad Nacional Autónoma de México. Boulevard Juriquilla No. 3001 Juriquilla, Queretaro, 76230, México.

^c Instituto de Física, Universidad. Nacional Autónoma de México. Apartado Postal 20–364, México D.F., 0100, México.

Recibido el 27 de enero de 2009
Aceptado el 02 de marzo de 2009

Abstract

In this work we present resistivity measurements of saline solutions for several concentrations. We used alternating current with frequencies in the interval of 25 kHz to 90 kHz. We studied KCl and several metals for the electrodes: Cu, Fe, Al, bronze, and stainless steel. We did not use any covering on them. In our method we take the limit by extrapolation, when the frequency goes to infinity. We did not use ideal polarized electrodes. We found that our results for resistivity approximate accepted values in the literature. This tendency is present for all the materials we used. We found that from the set of metals we considered, Al is the best material for the electrodes with this method to obtain the solution resistivity. In some cases the difference between the obtained resistivity and the accepted values when Al is used, is less than 1%. For the rest of the metals considered we have differences greater than 6%.

Keywords: Physical chemistry; electrochemistry; electrolytic solutions; conductivity cell.

Resumen

En este trabajo presentamos medidas de la resistividad de las soluciónes salinas para varias concentraciones. Utilizamos corriente alterna con frecuencias en el intervalo de 25 kilociclos a 90 kilociclos. Estudiamos KCl y varios metales para los electrodos: Cu, Fe, Al, bronce, y acero inoxidable. No utilizamos ninguna recubierta en los electrodos. En nuestro método tomamos el límite, por extrapolacion, cuando la frecuencia tiende a infinito. No utilizamos electrodos ideales polarizados. Encontramos que nuestros resultados para la resistividad se aproximan a los valores aceptados en la literatura. Esta tendencia está presente para todos los materiales que utilizamos. Encontramos que, del conjunto de metales que hemos considerado, los electrodos de Al son los mejores para obtener la resistividad de la solución. En algunos casos la diferencia entre la resistencia obtenida y los valores aceptados cuando Al se utiliza, es menor del 1%. Para el resto de los metales considerados tenemos diferencias mayores que 6%.

Descriptores: Física–química; electroquímica; soluciónes electrolíticas; celdas de conductividad.

PACS: 82.45Fk; 82.45Gj

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Acknowledgements

We wish to thank the Dirección General de Asuntos del Personal Académico for partial financial support through Grant IN–111807.

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