Kuinka vesi johtaa sähköä

Aineissa on kahta tyyppiä olevia varauksen kantajia: elektronit tai ionit. Näiden latausten liike luo sähkövirran.

Kaikille metalleille on ominaista elektroninen johtavuus. Kidehilan rikkominen estää elektronien liikettä (esimerkiksi lisättäessä epäpuhtautta) ja lisää siten resistiivisyyttä.

Nesteille on ominaista ioninen johtavuus. Tislattu vesi ei käytännössä johda virtaa. Mutta jos lisäät veteen liukenevan suolan, joka dissosioituu ioneiksi, niin mitä enemmän suolaa ja mitä suurempi osa siitä hajoaa ioneiksi, sitä suurempi on liuoksen johtavuus. Tämä on ensimmäinen johtavuuteen vaikuttava tekijä (ionipitoisuus).

Muut tekijät: ionivaraus (ioni, jonka varaus on +3, kuljettaa kolme kertaa enemmän virtaa kuin +1 varauksella); ionien liikkuvuus (raskas ionit liikkuvat hitaammin kuin valo). Ratkaisua, joka johtaa sähkövirtaa, kutsutaan elektrolyytiksi.

Suuri joukko elektrolyytin johtavuuteen vaikuttavia tekijöitä johtaa siihen, että tämä johtavuus on mitattava kokeellisesti.

Tällaiset mittaukset ovat ehdottoman välttämättömiä veden laatua arvioitaessa, siksi ympäristönsuojelijat tuottavat sarjalaitteita johtavuuden mittaamiseksi. Lisäksi valmistetaan purkkeja, joissa on ratkaisuja, joilla on vakiojohtavuus (tarkkuudella 0,1%), samalla kun sovitaan, missä lämpötilassa tällainen johtavuus tapahtuu).

Johtokyky voidaan mitata laadullisesti kuvassa 1 esitetyssä asennuksessa. Eristemateriaalilevyyn porataan reikiä, joihin LED ja vastus on kiinnitetty ja joihin on kytketty 9 voltin akku.

Kuva 1. Kotitekoinen asennus veden johtavuuden mittaamiseksi

Toisaalta LEDin ja vastuksen pitkät johdot voidaan laskea testiliuokseen. Liuoksen johtokyky arvioidaan laadullisesti ledin kirkkaudella. Kun lyhennät pitkiä johtimia, LED-valo palaa suurimmalla kirkkaudella (tämä on virtapiirin oikean toiminnan tarkistus). Tämä asetus täysin turvallista käyttää.

Artikkeli julkaistiin "RA-Electric" -lehdessä