Hur vatten leder elektricitet

Det finns två typer av laddningsbärare i ämnen: elektroner eller joner. Rörelsen av dessa laddningar skapar en elektrisk ström.

Alla metaller kännetecknas av elektronisk konduktivitet. Brott mot kristallgitteret hindrar elektronernas rörelse (till exempel när en orenhet läggs till) och därmed ökar resistiviteten.

Vätskor kännetecknas av jonledningsförmåga. Destillerat vatten leder praktiskt taget inte ström. Men om du lägger till ett lösligt salt i vattnet, som dissocieras till joner, desto mer salt och större delen av det sönderdelas i joner, desto högre ledningsförmåga hos lösningen. Detta är den första faktorn som påverkar konduktivitet (jonkoncentration).

Andra faktorer: jonladdning (en jon med en laddning på +3 bär tre gånger mer ström än med en laddning på +1); jonrörlighet (tunga joner rör sig långsammare än lätt). En lösning som leder elektrisk ström kallas en elektrolyt.

Ett stort antal faktorer som påverkar elektrolytens konduktivitet leder till att denna konduktivitet måste mätas experimentellt.

Sådana mätningar är absolut nödvändiga vid utvärdering av vattenkvalitet, därför producerar miljöaktivister serienheter för att mäta konduktivitet. Dessutom produceras burkar med lösningar med standardledningsförmåga (med en noggrannhet på 0,1%), medan man överensstämmer vid vilken temperatur sådan konduktivitet äger rum).

Konduktiviteten kan mätas kvalitativt i den installation som visas i figur 1. I en platta med isolerande material borras hål i vilka en LED och ett motstånd är fixerade, till vilka ett 9-volt batteri är anslutet.

Fig. 1. Hemmagjord installation för att mäta vattenledningsförmågan

Å ena sidan kan de långa ledningarna på LED och motstånd sänkas ned i testlösningen. Lösningens konduktivitet utvärderas kvalitativt med ljusstyrkan på lysdioden. När du kortsluter långa ledningar tänds lysdioden med maximal ljusstyrka (detta är en kontroll av korrekt drift av kretsen). Den här inställningen fullständigt säkert att använda.

Artikeln publicerades i tidskriften "RA-Electric"