Vodljivost općenito
Kao konstantna fizikalna veličina, električna vodljivost pokazuje u kojoj mjeri tvari ili smjese tvari mogu provoditi električnu energiju. Vrijednost je različita za svaku smjesu tvari i za svaku tvar.
Vodljivost je fizikalna konstanta, što znači da određena tvar ili određena smjesa tvari uvijek jednako dobro provode električnu struju.
U smislu izračuna, vodljivost je važna za određivanje gustoće struje u vezi s jakošću električnog polja. Specifični električni otpor tvari ili smjese tvari točno je recipročan u električnoj vodljivosti.
Simbol električne vodljivosti u tehničkim, fizičkim i kemijskim područjima može biti različit. Vodljivost, ili tačno nazvana vodljivost, može se označiti grčkim slovima sigma, kappa ili gama.
Jedinice za električnu vodljivost
Jedinica SI S / m (Siemens po metru) koristi se za određivanje vodljivosti. Ako je vodljivost vrlo niska, vodljivost se često daje u µS / cm u tehničkom području.
Red veličine električnih vodljivosti
Najbolji električni vodiči su metali. Srebro kao najbolji vodič ima vodljivost od 61.380.000 S / m, nehrđajući čelik otprilike jednu šezdesetinu od toga.
Voda je mnogo lošiji vodič od tekućine. Morska voda ima vodljivost od približno 5 S / m, ultračista voda ima vodljivost od 0,0000005 S / m.
Električna vodljivost u tekućinama
Provodljivost ovisi o broju slobodno dostupnih mobilnih nosača naboja unutar tekućine. To su ioni, soli i pojedinačne, otopljene tvari koje predstavljaju nabijene čestice.
Velika razlika u vodljivosti morske vode u odnosu na ultračistu vodu može se objasniti isključivo sadržajem soli. Nasuprot tome, voda iz osmoze izuzetno je loš vodič, kao i demineralizirana voda.
Ako se ultračistoj vodi ili deioniziranoj vodi doda oko 4% soli, vodljivost se povećava za tisuću puta.
Ovisno o vrsti nosača tereta
U tekućinama, međutim, ulogu igra ne samo broj iona koji se slobodno kreću, već i količina naboja koji oni nose.
Primjerice, količina napunjenosti magnezija je 2+, dok je za kalcijeve ione samo 1+. To se može prepoznati po pravopisu iona: Ca + i Mg2 +.
Uz to, utječe i brzina pojedinih vrsta iona u smjeru polja, ali ova je komponenta zanemariva u ovoj analizi.
Zaključak je da vodljivost vode ne ovisi samo o količini iona otopljenih u njoj, već i o vrsti iona otopljenih u njoj. Dakle, ne vodi sva voda jednako dobro. Ovisi o specifičnom mineralnom sastavu.
Tehnička upotreba za određivanje čistoće
U slučaju destilirane vode i demineralizirane vode, električna vodljivost može se izravno koristiti kao mjera čistoće.
U ovom slučaju, čistoću treba shvatiti samo kao odsutnost nabijenih iona i čestica u vodi. Nenabijene čestice se ne bilježe tijekom mjerenja i ne utječu na rezultat mjerenja.
Što je električna vodljivost vode niža, to je manje iona i voda je čišća.
Opći sadržaj iona i otopljenih soli također se može dobro procijeniti pomoću vodljivosti svake vode. Međutim, mjerenje vodljivosti rijetko se koristi kao metoda za određivanje specifičnih vrijednosti u normalnoj vodi.
Ovisnost vodljivosti o temperaturi
Svi plinovi, otopine i elektroliti u svojoj vodljivosti jako ovise o temperaturi. To se odnosi i na vodu u kojoj su otopljeni ioni. Broj iona koji se slobodno kreću i pokretljivost nosača naboja znatno se povećavaju s porastom temperature. To znači da se vodljivost također značajno povećava s porastom temperature.
Netočnost u višim koncentracijama
Takozvane interionske interakcije rezultiraju činjenicom da pri višim koncentracijama pojedinih ili svih iona odnos između vodljivosti i iona ili količine naboja postaje sve neprecizniji.
Što više iona ima u tekućini - ili u vodi - to više međusobno koče. Slobodna pokretljivost iona unutar tekućine se smanjuje.
Mjerenje vodljivosti
Vodljivost se može odrediti posebno dizajniranim mjernim uređajem. Kao alternativa tome, također je moguće izmjeriti specifični otpor u tekućini i tako izračunavanjem odrediti odgovarajuću vodljivost.
Postoje jednostavni ručni uređaji za mjerenje vodljivosti. Vodljivost između dvije ispitne elektrode mjerite na temelju smanjenja količine struje između izlazne i završne struje. Vodljivost se može očitati izravno na zaslonu.
savjeti i trikovi
Mjerenje vodljivosti ne može dati naznake prisutnosti nenapunjenih čestica. Neke prljavštine od nenapunjenih tvari u vodi ne utječu na mjerenje vodljivosti. To također treba imati na umu.
