Проводит ли поваренная соль электрический ток. Дистиллированная вода проводит ток? Обосновать сможете? А то не все электрики это знают
Кто знает формулу воды еще со времен школьной поры? Конечно же, все. Вероятно, что из всего курса химии у многих, кто потом не изучает ее специализированно, только и остается знание того, что обозначает формула H 2 O. Но сейчас мы максимально подробно и глубоко постараемся разобраться, Какие ее главные свойства и почему именно без нее жизнь на планете Земля невозможна.
Вода как вещество
Молекула воды, как мы знаем, состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Ее формула записывается так: H 2 O. Данное вещество может иметь три состояния: твердое - в виде льда, газообразное - в виде пара, и жидкое - как субстанция без цвета, вкуса и запаха. Кстати, это единственное вещество на планете, которое может существовать во всех трех состояниях одновременно в естественных условиях. Например: на полюсах Земли - лед, в океанах - вода, а испарения под солнечными лучами - это пар. В этом смысле вода аномальна.
Еще вода - это самое распространенное вещество на нашей планете. Она покрывает поверхность планеты Земля почти на семьдесят процентов - это и океаны, и многочисленные реки с озерами, и ледники. Большая часть воды на планете соленая. Она непригодна для питья и для ведения сельского хозяйства. Пресная вода составляет всего два с половиной процента от всего количества воды на планете.
Вода - это очень сильный и качественный растворитель. Благодаря этому химические реакции в воде проходят с огромной скоростью. Это же ее свойство влияет на обмен веществ в человеческом организме. Общеизвестный факт, что тело взрослого человека на семьдесят процентов состоит из воды. У ребенка этот процент еще выше. К старости этот показатель падает с семидесяти до шестидесяти процентов. Кстати, эта особенность воды наглядно демонстрирует, что основой жизни человека есть именно она. Чем воды в организме больше - тем он здоровее, активнее и моложе. Потому ученые и медики всех стран неустанно твердят, что пить нужно много. Именно воду в чистом виде, а не заменители в виде чая, кофе или других напитков.
Вода формирует климат на планете, и это не преувеличение. Теплые течения в океане обогревают целые континенты. Это происходит за счет того, что вода поглощает очень много солнечного тепла, а потом отдает его, когда начинает остывать. Так она регулирует температуру на планете. Многие ученые говорят, что Земля давно бы остыла и стала камнем, если бы не наличие такого количества воды на зеленой планете.
Свойства воды
У воды есть много очень интересных свойств.
Например, вода - это самое подвижное вещество после воздуха. Из школьного курса многие, наверняка, помнят такое понятие, как круговорот воды в природе. Например: ручеек испаряется под воздействием прямых солнечных лучей, превращается в водяной пар. Далее, этот пар посредством ветра, переносится куда-либо, собирается в облака, а то и в и выпадает в горах в виде снега, града или дождя. Далее, с гор ручеек вновь сбегает вниз, частично испаряясь. И так - по кругу - цикл повторяется миллионы раз.
Также у воды очень высокая теплоемкость. Именно из-за этого водоемы, тем более океаны, очень медленно остывают при переходе от теплого сезона или времени суток к холодному. И наоборот, при повышении температуры воздуха вода очень медленно нагревается. За счет этого, как и упоминалось выше, вода стабилизирует температуру воздуха на всей нашей планете.
После ртути вода обладает самым высоким значением поверхностного натяжения. Нельзя не заметить, что случайно пролитая на ровной поверхности капля иногда становится внушительным пятнышком. В этом проявляется тягучесть воды. Еще одно свойство проявляется у нее при понижении температуры до четырех градусов. Как только вода остывает до этой отметки, она становится легче. Поэтому лед всегда плавает на поверхности воды и застывает корочкой, покрывая собой реки и озера. Благодаря этому в водоемах, замерзающих зимой, не вымерзает рыба.
Вода, как проводник электроэнергии
Вначале стоит узнать о том, что такое электропроводность (воды в том числе). Электропроводность - это способность какого-либо вещества проводить через себя электрический ток. Соответственно, электропроводность воды - это возможность воды проводить ток. Эта способность непосредственно зависит от количества солей и иных примесей в жидкости. Например, электропроводность дистиллированной воды почти сведена к минимуму из-за того, что такая вода очищена от различных добавок, которые так нужны для хорошей электропроводности. Отличный проводник тока - это вода морская, где концентрация солей очень велика. Еще электропроводность зависит от температуры воды. Чем значение температуры выше - тем большая электропроводность у воды. Эта закономерность выявлена благодаря множественным опытам ученых-физиков.
Измерение электропроводности воды
Есть такой термин - кондуктометрия. Так называют один из методов электрохимического анализа, основанного на электрической проводимости растворов. Применяют этот метод для определения концентрации в растворах солей или кислот, а также для контроля состава некоторых промышленных растворов. Вода обладает амфотерными свойствами. То есть в зависимости от условий она способна проявлять как кислотные, так и основные свойства - выступать и в роли кислоты, и в роли основания.
Прибор, который используют для этого анализа, имеет очень сходное название - кондуктометр. С помощью кондуктометра измеряется электропроводность электролитов, находящихся в растворе, анализ которого ведется. Пожалуй, стоит объяснить еще один термин - электролит. Это вещество, которое при растворении или плавлении распадается на ионы, за счет чего впоследствии проводится электрический ток. Ион - это электрически заряженная частица. Собственно, кондуктометр, взяв за основу определенные единицы электропроводности воды, определяет ее удельную электропроводность. То есть он определяет электропроводность конкретного объема воды, взятого за начальную единицу.
Еще до начала семидесятых годов прошлого столетия для обозначения проводимости электричества использовали единицу измерения "мо", это была производная от другой величины - Ома, являющейся основной единицей сопротивления. Электропроводимость - это величина, обратно пропорциональная сопротивлению. Сейчас же она измеряется в Сименсах. Получила свое название данная величина в честь ученого-физика из Германии - Вернера фон Сименса.
Сименс
Сименс (обозначаться может как См, так и S) - это величина, обратная Ому, являющаяся единицей измерения электрической проводимости. Один См равен электрической проводимости любого проводника, сопротивление которого равно 1 Ом. Выражается Сименс через формулу:
- 1 См = 1: Ом = А: В = кг −1 ·м −2 ·с³А², где
А - ампер,
В - вольт.
Теплопроводность воды
Воду под давлением используют для раскалывания, проламывания и даже для резки горных пород. Это активно используется при строительстве туннелей, подземных помещений, складов, метро.
Заключение
Из статьи следует, что вода по своим свойствам и функциям - самое незаменимое и поразительное вещество на Земле. Зависит ли жизнь человека или любого другого живого существа на Земле от воды? Безусловно, да. Способствует ли это вещество ведению научной деятельности человеком? Да. Обладает ли вода электропроводностью, теплопроводностью и иными полезными свойствами? Ответ тоже "да". Иное дело, что воды на Земле, а тем более воды чистой, все меньше и меньше. И наша задача - сохранить и обезопасить ее (а значит, и всех нас) от исчезновения.
О том, почему вода проводит ток, ученые спорят уже более двух столетий.
Так как молекулы воды не имеют заряда, то и электричество они не проводят. Поэтому дистиллированная вода считается диэлектриком, то есть ток она не проводит. Но если в воду добавить даже очень небольшое число ионов, ее электропроводность резко вырастает и она становится полноценным проводником. Всем известно, что вода и электричество - весьма опасное сочетание.
Чтобы в этом разобраться, нужно представить атом, который состоит из протонов, нейтронов и электронов. Соотношение нейтронов и электронов определяют заряд атома. Если число протонов больше, чем электронов, заряд положительный, если наоборот - отрицательный. Поскольку атомы стремятся к нейтральному заряду, они отдают или забирают электроны. При переходе электрона от отрицательно заряженного атома к атому с положительным зарядом образуется электрический ток.
Молекулы дистиллированной воды заряда не имеют. Однако такая вода встречается нечасто.
Вся вода, которая течёт из-под крана, содержится в реках, озёрах и морях, - это минеральный раствор той или иной концентрации. В ней содержатся как положительно (кальций, магний, натрий, железо), так и отрицательно (хлор, сульфат, карбонат) заряженные частицы, поэтому такая вода хорошо проводит ток, и тем лучше, чем больше концентрация минеральных солей.
Когда через воду проходит ток, атомам кислорода при этом почти не приходится двигаться. Этот процесс можно сравнить с знаменитой "колыбелью" Ньютона, набором подвешенных шариков, выстроенных в линию. Если поднять один из них и ударить им по линии, только концевые шарики будут двигаться, а остальные будут стоять на месте.
В начале 19 века немецкий химик Теодор Гротгус предложил теорию, которая объясняла то, почему вода пропускает через себя ток и почему электричество может разлагать ее на водород и кислород. Он посчитал, что молекулы воды могут захватывать лишние протоны и передавать их друг другу, подобно палочке в эстафете, благодаря формированию новых водородных и ковалентных связей и их быстрому распаду. Как выглядят молекулы воды, участвующие в обмене протонами, до настоящего времени никто не знал, так как проследить за этим процессом крайне сложно из-за его скоротечности и крайне малых масштабов, на которых протекает эта реакция.
Йельским химикам удалось решить эту задачу, обнаружив, что подобные реакции замедляются и становятся видными для инструментов при исполнении двух условий – охлаждения небольшого количества молекул воды почти до абсолютного нуля и использования только "тяжелой" воды – молекул, состоящих из обычного кислорода и дейтерия, тяжелого изотопа водорода.
Подсвечивая такие молекулы при помощи лучей инфракрасного лазера и наблюдая за изменениями в их спектре, ученые смогли увидеть, как свободные ионы дейтерия присоединяются к тяжелой воде, и как они "перепрыгивают" на соседнюю с ней молекулу.
Как показали эти наблюдения, подобные обмены идут не между отдельными молекулами воды, а между своеобразными "коллективами" их молекул, объединяющие в себе четыре молекулы H2O, сообщает phys.org. Это, в целом, подтверждает то, что раньше подозревали ученые на базе компьютерных расчетов, но не могли доказать этого на практике.
Что такое "показатель рН" - слышали? Он показывает конецентрацию ИОНОВ водорода в АБСОЛЮТНО ЧИСТОЙ воде. Хорошим приближением к абсолютно чистой воде является деионизованная вода, которая является неприменным реактивом в полупроводникововм производстве. По сравнениею с деионизованной простая дистиллированная вода - синоним грязной лужи.А что такое "концентрация ионов"? А это концентрация НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА. А раз есть отличная от нуля концентрация носителей заряда - значит, есть и проводимость. Поэтому даже абсолютно чистая (деионизованная) вода ПРОВОДИТ ТОК. Да, очень плохо (её удельное сопротивление составляет 17 МОм*см) , но проводит. 5 годов назад от Ленчик Змановская
Представьте себе 40000 банок, в каждую из которых налито по 1 л дистиллированной воды. В первую банку добавляем 1 мг соли, во вторую - 2 мг, в третью - 3 мг и так дале, в сорокатысячную банку 40 г. Попробовав воду из первой, второй банки каждый скажет, что она несоленая. Точно также каждый скажет, что в сорокатысячной банке вода очень соленая, содержание соли в ней даже выше, чем в морской. А что сказать про сотую, двухсотую, восьмисотую, двухтысячную? Начиная с какой банки воду можно считать соленой?
Точно так же и с электропроводностьью воды. Если в литре воды растворить 40 мг NaOH, то концентрации ионов Na (+) и ОН (-) будут равны 10^ (-3) моль/л, а концентрация ионов Н (+) 10^ (-11) моль/л. Про такой раствор все скажут, что он проводит ток. Теперь рассмотрим идеальную, химически чистую воду. Из-за самоионизации она содержит некоторое количество ионов Н (+) и ОН (-) . Конечно они в какой-то степени гидратированы, но это не имет значения. При 22 градусах Цельсия концентрации ионов Н (+) и ОН (-) равны 10^ (-7) моль/л, при 100 градусах Цельсия концентрация ионов примерно в 5 раз выше, что-то около 10^ (-6, 3) моль/л. Большинство людей утверждают, что дистиллированная, а тем боле - химически чистая вода не проводит ток. Но ведь ионы в ней есть, а раз есть ионы, они проводят ток. Вот, если к примеру взять химически чистый углеводород, например, гексан. Он не подвергается самоионизации, в нем нет никаких ионов, и он точно не проводит ток, даже чисто теоретически. White Rabbit привела значения удельной проводимости дистиллята, бидистиллята и деионизированной воды. Они очень малы, но не равны нулю. Так, значит даже деионизированная вода, хоть и очень плохо, но все же проводит ток. А если ввиду малости проводимости считать, что она практически не проводит, то с какого же значения удельной проводимости считать, что раствор проводит ток? С 8, 15, 20, а может с 70 или с 800 мкСм/см? Если подходить к вопросу чисто формально, то даже идеально химически чистая вода проводит ток, с практической точки зрения - не проводит. А где поставить границу? Ситуация та же самая, что и при определении солености воды в вышеприведенном примере с 40000 банок с растворами соли. Так что, как в той песне "Думайте сами, решайте сами, иметь или не иметь".
дистилированная вода не проводит ток, так как сама водя является диэлектриком, а свойства проводить эл. ток получает от примесей. Дистилированная же вода примесей не имет. И я не электрик, тяфк.
5 годов назад от Дядя_НикитаПолностью очищенная вода - хороший диэлектрик и совершенно не проводит ток. Переносчиком тока в воде являются ионы.
Правильне говорить в Вашем случае все же не о дистилляте, а о деионизованной воде. Дистиллят все же имет в малых количествах токопроводящие примеси.