איך מים מוליכים חשמל

ישנם שני סוגים של נשאי מטען בחומרים: אלקטרונים או יונים. תנועת המטענים הללו יוצרת זרם חשמלי.

כל המתכות מאופיינות במוליכות אלקטרונית. הפרה של סריג הגביש מקשה על תנועת האלקטרונים (למשל, כאשר מוסיפים טומאה) ובכך מגדילה את ההתנגדות.

נוזלים מאופיינים במוליכות יונית. מים מזוקקים למעשה אינם מוליכים זרם. אבל אם מוסיפים מים מסיסים למים, שמתנתקים ליונים, אז ככל שמלח וחלקו הגדול מתפרק ליונים, כך מוליכות הפיתרון גבוהה יותר. זהו הגורם הראשון המשפיע על מוליכות (ריכוז יונים).

גורמים אחרים: מטען יונים (יון עם מטען של +3 נושא פי שלושה יותר זרם מאשר מטען של +1); ניידות יונים (יונים כבדים נעים לאט יותר מאור). פיתרון המוליך זרם חשמלי נקרא אלקטרוליט.

מספר גדול של גורמים המשפיעים על מוליכות האלקטרוליט מוביל לעובדה שיש למדוד מוליכות זו באופן ניסיוני.

מדידות מסוג זה הן הכרחיות ביותר בבחינת איכות המים, ולכן, אנשי איכות הסביבה מייצרים מכשירים טוריים למדידת מוליכות. יתר על כן, מיוצרים צנצנות עם פתרונות בעלי מוליכות סטנדרטית (ברמת דיוק של 0.1%), בעוד מוסכם באיזו טמפרטורה מוליכות כזו מתרחשת).

ניתן למדוד את המוליכות באופן איכותי במתקן המוצג באיור 1. בצלחת חומר הבידוד נקדחים חורים אליהם מחוברים נורת לד ונגד, שאליהם מחוברת סוללת 9 וולט.

איור. 1. מתקן תוצרת בית למדידת המוליכות של מים

ניתן להנמיך את המוליכים הארוכים של הלד והנגד מצד אחד לפתרון הבדיקה. המוליכות של הפתרון מוערכת באופן איכותי על ידי בהירות הנורית. בעת קיצור לידים ארוכים הנורית נדלקת בבהירות מקסימאלית (זו בדיקה של הפעולה הנכונה של המעגל). הגדרה זו לגמרי בטוח לשימוש.

המאמר פורסם בכתב העת "RA-Electric"