Kaip vanduo praleidžia elektrą

Medžiagos yra dviejų rūšių krūvininkų: elektronų arba jonų. Šių krūvių judėjimas sukuria elektros srovę.

Visi metalai pasižymi elektroniniu laidumu. Kristalinės gardelės pažeidimas apsunkina elektronų judėjimą (pavyzdžiui, kai pridedama priemaiša) ir taip padidina varžą.

Skysčiams būdingas joninis laidumas. Distiliuotas vanduo nepraleidžia srovės. Bet jei į vandenį pridedate tirpios druskos, kuri skaidosi į jonus, tada kuo daugiau druskos ir didesnė jos dalis skyla į jonus, tuo didesnis tirpalo laidumas. Tai yra pirmasis veiksnys, turintis įtakos laidumui (jonų koncentracijai).

Kiti veiksniai: jonų krūvis (jonų, kurių įkrova +3, srovė neša tris kartus daugiau srovės nei esant +1 krūviui); jonų mobilumas (sunkieji jonai juda lėčiau nei šviesa). Tirpalas, vedantis elektros srovę, vadinamas elektrolitu.

Daugybė veiksnių, turinčių įtakos elektrolito laidumui, lemia, kad šis laidumas turi būti matuojamas eksperimentiniu būdu.

Tokie matavimai yra būtini vertinant vandens kokybę, todėl aplinkosaugininkai gamina serijinius prietaisus laidumui matuoti. Be to, gaminami stiklainiai su tirpalais, turinčiais standartinį laidumą (0,1% tikslumu), tuo tarpu susitariama, kokioje temperatūroje toks laidumas vyksta.

Laidumą galima kokybiškai išmatuoti 1 paveiksle pavaizduotame įrenginyje. Izoliacinės medžiagos plokštelėje gręžiamos skylės, į kurias tvirtinamas šviesos diodas ir rezistorius, prie kurių prijungta 9 voltų baterija.

Fig. 1. Namuose pagamintas įrenginys vandens laidumui matuoti

Viena vertus, ilgus šviesos diodo ir rezistoriaus laidus galima nuleisti į tiriamąjį tirpalą. Tirpalo laidumas kokybiškai įvertinamas pagal šviesos diodo ryškumą. Trumpinant ilgus laidus, šviesos diodas užsidega maksimaliai ryškiai (tai yra tinkamas grandinės veikimo patikrinimas). Šis nustatymas visiškai saugu naudoti.

Straipsnis paskelbtas žurnale „RA-Electric“