Jak woda przewodzi prąd

Istnieją dwa rodzaje nośników ładunku w substancjach: elektrony lub jony. Ruch tych ładunków wytwarza prąd elektryczny.

Wszystkie metale charakteryzują się przewodnością elektronową. Naruszenie sieci krystalicznej utrudnia ruch elektronów (na przykład, gdy dodaje się zanieczyszczenie), a tym samym zwiększa rezystywność.

Ciecze charakteryzują się przewodnością jonową. Woda destylowana praktycznie nie przewodzi prądu. Ale jeśli dodasz rozpuszczalną sól do wody, która dysocjuje na jony, to im więcej soli i większa jej część rozkłada się na jony, tym wyższa przewodność roztworu. Jest to pierwszy czynnik wpływający na przewodnictwo (stężenie jonów).

Inne czynniki: ładunek jonowy (jon o ładunku +3 przenosi trzy razy więcej prądu niż ładunek +1); ruchliwość jonów (ciężkie jony poruszają się wolniej niż światło). Rozwiązanie przewodzące prąd elektryczny nazywa się elektrolitem.

Duża liczba czynników wpływających na przewodność elektrolitu prowadzi do tego, że przewodność ta musi być mierzona eksperymentalnie.

Takie pomiary są absolutnie niezbędne przy ocenie jakości wody, dlatego ekolodzy produkują szeregowe urządzenia do pomiaru przewodnictwa. Ponadto produkowane są słoiki z roztworami o standardowym przewodnictwie (z dokładnością do 0,1%), podczas gdy ustalono, w jakiej temperaturze ma miejsce przewodnictwo).

Przewodność można zmierzyć jakościowo w instalacji pokazanej na rysunku 1. W płycie z materiału izolacyjnego wiercone są otwory, w których zamocowana jest dioda LED i rezystor, do których podłączony jest akumulator 9-woltowy.

Ryc. 1. Domowa instalacja do pomiaru przewodności wody

Z jednej strony długie przewody diody LED i rezystora można obniżyć do roztworu testowego. Przewodność roztworu ocenia się jakościowo na podstawie jasności diody LED. Podczas zwarcia długich przewodów dioda LED świeci przy maksymalnej jasności (jest to sprawdzenie poprawności działania obwodu). To ustawienie całkowicie bezpieczny w użyciu.

Artykuł został opublikowany w czasopiśmie „RA-Electric”