Проводимост като цяло
Като постоянна физическа величина, електропроводимостта показва степента, до която веществата или смесите от вещества могат да провеждат електричество. Стойността е различна за всяка смес от вещества и за всяка субстанция.
Проводимостта е физическа константа, което означава, че определено вещество или определена смес от вещества винаги провеждат електрически ток еднакво добре.
По отношение на изчисленията, проводимостта е важна за определяне на плътността на тока във връзка със силата на електрическото поле. Специфичното електрическо съпротивление на вещество или смес от вещества е точно реципрочното на електропроводимостта.
Символът за електрическа проводимост в техническа, физическа и химическа области може да бъде различен. Проводимостта или точно наречената проводимост може да бъде обозначена с гръцките букви сигма, капа или гама.
Единици за електропроводимост
SI единицата S / m (Siemens на метър) се използва за определяне на проводимостта. Ако проводимостта е много ниска, често се дава в µS / cm в техническата област.
Ред на величината на електропроводимостта
Най-добрите електрически проводници са металите. Среброто като най-добрият проводник има проводимост от 61 380 000 S / m, неръждаема стомана около една шестдесета от това.
Като течност водата е много по-лош проводник. Морската вода има проводимост приблизително 5 S / m, ултрачистата вода е с проводимост 0,0000005 S / m.
Електрическа проводимост в течности
Проводимостта зависи от броя на свободно достъпните мобилни носители на заряд в течността. Това са йони, соли и отделни, разтворени вещества, които представляват заредени частици.
Голямата разлика в проводимостта на морската вода в сравнение с ултрачистата вода може да се обясни единствено със съдържанието на сол. За разлика от тях, осмозната вода е изключително лош проводник, както и деминерализираната вода.
Ако към ултрачиста вода или напълно деминерализирана вода се добави около 4% сол, проводимостта се увеличава с хиляда пъти.
В зависимост от вида на товароносителя
В течностите обаче играе роля не само броят на свободно движещите се йони, но и количеството заряд, което те носят.
Например количеството заряд на магнезий е 2+, докато за калциевите йони е само 1+. Това може да се разпознае по правописа на йоните: Ca + и Mg2 +.
В допълнение, скоростта на отделните видове йони в посоката на полето също има ефект, но този компонент е незначителен при този анализ.
Изводът е, че проводимостта на водата зависи не само от количеството йони, разтворени в нея, но и от вида йони, разтворени в нея. Така че не всички води се провеждат еднакво добре. Това зависи от конкретния минерален състав.
Техническа употреба за определяне на чистотата
В случай на дестилирана вода и деминерализирана вода, електрическата проводимост може да се използва директно като мярка за чистота.
В този случай чистотата трябва да се разбира само като отсъствие на заредени йони и частици във водата. Незаредените частици не се записват по време на измерването и не оказват влияние върху резултата от измерването.
Колкото по-ниска е електропроводимостта на водата, толкова по-малко йони има и колкото по-чиста е водата.
Общото съдържание на йони и разтворени соли също може да бъде оценено добре, като се използва проводимостта на всяка вода. Измерването на проводимостта обаче рядко се използва като метод за определяне на специфични стойности в нормална вода.
Зависимост на проводимостта от температурата
Всички газове, разтвори и електролити са силно зависими от температурата в своята проводимост. Това важи и за водата с разтворени в нея йони. Броят на свободно движещите се йони и подвижността на носителите на заряд се увеличават значително с повишаване на температурата. Това означава, че проводимостта също се увеличава значително с повишаване на температурата.
Неточност при по-високи концентрации
Така наречените интеронни взаимодействия водят до факта, че при по-високи концентрации на отделни или всички йони, връзката между проводимостта и йони или количество заряд става все по-неточна.
Колкото повече йони има в течност - или във вода - толкова повече те се спират един друг. Свободната подвижност на йони в течността намалява.
Измерване на проводимостта
Проводимостта може да се определи със специално проектирано измервателно устройство. Като алтернатива на това е възможно също така да се измери специфичното съпротивление в течност и по този начин да се определи съответната проводимост чрез изчисление.
Има прости ръчни устройства за измерване на проводимостта. Измервате проводимостта между два тестови електрода въз основа на намаляването на количеството ток между изходния и крайния ток. Проводимостта може да се отчете директно на дисплея.
съвети и трикове
Измерването на проводимостта не може да даде никаква индикация за наличие на незаредени частици. Някои замърсявания от незаредени вещества във водата не влияят на измерването на проводимостта. Трябва да се има предвид и това.
