Su: elektriksel iletkenlik ve termal iletkenlik. Su iletkenlik birimleri

Okul günlerinden beri suyun formülünü kim bilebilir? Tabii ki, her şey. Kimyanın tüm seyrinden, o zaman onu özel olarak incelemeyen birçok kişi için, yalnızca H 2 O formülünün ne anlama geldiğine dair bilgi kalması muhtemeldir, ancak şimdi olabildiğince ayrıntılı ve derinlemesine anlamaya çalışacağız. ana özellikleri nelerdir ve Dünya gezegeninde onsuz yaşam neden mümkün değildir.

Madde olarak su

Su molekülü, bildiğimiz gibi, bir oksijen atomu ve iki hidrojen atomundan oluşur. Formülü şu şekilde yazılmıştır: H 2 O. Bu maddenin üç hali olabilir: katı - buz şeklinde, gaz halinde - buhar şeklinde ve sıvı - renk, tat ve kokusuz bir madde olarak. Bu arada, gezegende doğal koşullarda her üç durumda da aynı anda var olabilen tek madde budur. Örneğin: Dünya'nın kutuplarında - buz, okyanuslarda - su ve güneş ışınlarının altında buharlaşma buhardır. Bu anlamda su anormaldir.

Su aynı zamanda gezegenimizdeki en yaygın maddedir. Dünya gezegeninin yüzeyini neredeyse yüzde yetmiş oranında kaplar - bunlar okyanuslar ve gölleri ve buzulları olan çok sayıda nehirdir. Gezegendeki suyun çoğu tuzludur. İçmek ve yapmak için uygun değildir Tarım. temiz su gezegendeki toplam su miktarının sadece yüzde iki buçukunu oluşturur.

Su çok güçlü ve kaliteli bir çözücüdür. Böylece kimyasal reaksiyonlar büyük bir hızla suda hareket edin. Bu aynı özellik metabolizmayı etkiler. insan vücudu. bir yetişkinin vücudunun yüzde yetmişi sudur. Bir çocukta bu oran daha da yüksektir. Yaşlılıkta bu rakam yüzde yetmişten altmışa düşüyor. Bu arada suyun bu özelliği, insan yaşamının temeli olduğunu açıkça göstermektedir. Vücutta ne kadar fazla su varsa o kadar sağlıklı, aktif ve gençtir. Bu nedenle, tüm ülkelerin bilim adamları ve doktorları yorulmadan çok içmeniz gerektiğini tekrarlıyor. Saf haliyle sudur ve çay, kahve veya diğer içeceklerin yerini tutmaz.

Su, gezegendeki iklimi oluşturur ve bu bir abartı değildir. Okyanuslardaki sıcak akıntılar tüm kıtaları ısıtır. Bunun nedeni, suyun çok fazla güneş ısısını emmesi ve soğumaya başladığında vermesidir. Böylece gezegendeki sıcaklığı düzenler. Birçok bilim adamı, yeşil gezegende bu kadar çok su olmasaydı, Dünya'nın uzun zaman önce soğuyacağını ve taşa dönüşeceğini söylüyor.

Su özellikleri

Suyun çok ilginç özellikleri vardır.

Örneğin su, havadan sonra en hareketli maddedir. İtibaren okul kursu Birçoğu, elbette, doğadaki su döngüsü gibi bir şeyi hatırlıyor. Örneğin: bir akım doğrudan güneş ışığının etkisi altında buharlaşır, su buharına dönüşür. Ayrıca bu buhar rüzgarla bir yere taşınır, bulutlarda toplanır ve hatta dağlara kar, dolu veya yağmur şeklinde düşer. Ayrıca, dağlardan dere tekrar akar, kısmen buharlaşır. Ve böylece - bir daire içinde - döngü milyonlarca kez tekrarlanır.

Su ayrıca çok yüksek bir ısı kapasitesine sahiptir. Bu nedenle, su kütleleri, özellikle okyanuslar, sıcak bir mevsimden veya günün bir saatinden soğuk bir mevsime geçiş sırasında çok yavaş soğurlar. Tersine, hava sıcaklığı yükseldiğinde, su çok yavaş ısınır. Bu nedenle, yukarıda belirtildiği gibi, su gezegenimizdeki hava sıcaklığını dengeler.

Cıvadan sonra su en yüksek yüzey gerilimine sahiptir. Yanlışlıkla döküldüğünü fark etmemek imkansız düz yüzey bir damla bazen etkileyici bir nokta haline gelir. Bu, suyun sünekliğini gösterir. Sıcaklık dört dereceye düştüğünde başka bir özellik kendini gösterir. Su bu işarete soğuyunca hafifler. Bu nedenle, buz her zaman suyun yüzeyinde yüzer ve nehirleri ve gölleri kaplayan bir kabukta donar. Bu sayede kışın donan havuzlarda balıklar donmaz.

Elektrik iletkeni olarak su

İlk olarak, elektriksel iletkenliğin (su dahil) ne olduğunu öğrenmelisiniz. Elektriksel iletkenlik, bir maddenin kendi içinden elektrik akımını iletme yeteneğidir. Buna göre, suyun elektriksel iletkenliği, suyun akımı iletme yeteneğidir. Bu yetenek doğrudan sıvıdaki tuzların ve diğer safsızlıkların miktarına bağlıdır. Örneğin, damıtılmış suyun elektrik iletkenliği, bu tür suyun iyi elektriksel iletkenlik için çok gerekli olan çeşitli katkı maddelerinden arındırılması gerçeğinden dolayı neredeyse en aza indirilir. Mükemmel bir akım iletkeni, tuz konsantrasyonunun çok yüksek olduğu deniz suyudur. Elektrik iletkenliği ayrıca suyun sıcaklığına da bağlıdır. Sıcaklık ne kadar yüksek olursa, suyun elektriksel iletkenliği o kadar yüksek olur. Bu düzenlilik, fizikçilerin çoklu deneyleri sayesinde ortaya çıktı.

Su iletkenlik ölçümü

Böyle bir terim var - kondüktometri. Bu, çözeltilerin elektriksel iletkenliğine dayanan elektrokimyasal analiz yöntemlerinden birinin adıdır. Bu yöntem, bazı endüstriyel çözeltilerin bileşimini kontrol etmenin yanı sıra, tuz veya asit çözeltilerindeki konsantrasyonu belirlemek için kullanılır. Su amfoterik özelliklere sahiptir. Yani, koşullara bağlı olarak, hem asit hem de baz olarak hareket etmek için hem asidik hem de bazik özellikler sergileyebilir.

Bu analiz için kullanılan alet çok benzer bir isme sahiptir - bir kondüktometre. Bir iletkenlik ölçer kullanılarak, bir çözeltideki elektrolitlerin elektriksel iletkenliği ölçülür ve analizi yapılır. Belki de başka bir terimi açıklamaya değer - elektrolit. Bu, çözündüğünde veya eritildiğinde, daha sonra bir elektrik akımının iletilmesi nedeniyle iyonlara ayrışan bir maddedir. İyon, elektrik yüklü bir parçacıktır. Aslında, suyun belirli elektriksel iletkenlik birimlerini temel alan iletkenlik ölçer, elektrik iletkenliğini belirler. Yani, ilk birim olarak alınan belirli bir hacimdeki suyun elektriksel iletkenliğini belirler.

Geçen yüzyılın yetmişli yıllarının başlangıcından önce bile, elektriğin iletkenliğini belirtmek için "mo" ölçü birimi kullanıldı, başka bir miktarın türeviydi - ana direnç birimi olan Ohm. Elektriksel iletkenlik, dirençle ters orantılı olan bir niceliktir. Şimdi Siemens'te ölçülüyor. Bu değer, adını Almanya'dan fizikçi Werner von Siemens'in onuruna aldı.

Siemens

Siemens (hem Cm hem de S ile gösterilebilir), elektriksel iletkenlik ölçüm birimi olan Ohm'un karşılığıdır. Direnci 1 ohm olan herhangi bir iletkene bir cm eşittir. Siemens şu formülle ifade edilir:

• 1 Sm \u003d 1: Ohm \u003d A: B \u003d kg −1 m −2 s³A², burada
  A - amper,
  V - volt.

Suyun termal iletkenliği

Şimdi konuşalım - bu bir maddenin transfer etme yeteneğidir. Termal enerji. Olayın özü, belirli bir cismin veya maddenin sıcaklığını belirleyen atomların ve moleküllerin kinetik enerjisinin, etkileşimleri sırasında başka bir cisim veya maddeye aktarılmasında yatmaktadır. Başka bir deyişle, termal iletkenlik, cisimler, maddeler ve ayrıca bir cisim ile bir madde arasındaki ısı alışverişidir.

Suyun ısıl iletkenliği de çok yüksektir. İnsanlar suyun bu özelliğini her gün farkında olmadan kullanırlar. Örneğin, bir kaba soğuk su dökmek ve içindeki içecekleri veya yiyecekleri soğutmak. Soğuk suŞişeden, kaptan ısı alır, soğuk vermek yerine ters reaksiyon da mümkündür.

Şimdi aynı fenomen, gezegen ölçeğinde kolayca hayal edilebilir. Yaz aylarında okyanus ısınır ve sonra - soğuk havaların başlamasıyla yavaş yavaş soğur ve ısısını havaya verir, böylece kıtaları ısıtır. Kış aylarında soğuyan okyanus, karaya göre çok daha yavaş ısınmaya başlar ve serinliğini yaz güneşinden kuruyan kıtalara bırakır.

su yoğunluğu

Yukarıda, suyun tüm yüzeylerinde bir kabukla donması nedeniyle, balıkların kışın bir rezervuarda yaşadığı söylenmiştir. Suyun sıfır derece sıcaklıkta buza dönüşmeye başladığını biliyoruz. Suyun yoğunluğunun yoğunluğundan büyük olması nedeniyle yüzeyde yüzer ve donar.

su özellikleri

Ayrıca su farklı koşullar hem bir oksitleyici ajan hem de bir indirgeyici ajan olabilir. Yani elektronlarından vazgeçen su pozitif yüklü ve oksitlenir. Veya elektron alır ve negatif yüklenir, yani geri yüklenir. İlk durumda, su oksitlenir ve ölü olarak adlandırılır. Çok güçlü bakteri yok edici özelliklere sahiptir, ancak içmenize gerek yoktur. İkinci durumda, su canlıdır. Canlandırır, vücudu toparlanması için uyarır, hücrelere enerji getirir. Suyun bu iki özelliği arasındaki fark, "redoks potansiyeli" terimiyle ifade edilir.

Su ne ile reaksiyona girebilir?

Su, Dünya'da bulunan hemen hemen tüm maddelerle reaksiyona girebilir. Tek şey, bu reaksiyonların gerçekleşmesi için uygun bir sıcaklık ve mikro iklimin sağlanması gerektiğidir.

Örneğin, oda sıcaklığında su, sodyum, potasyum, baryum gibi metallerle iyi reaksiyona girer - bunlara aktif denir. Halojenler flor ve klordur. Isıtıldığında su, demir, magnezyum, kömür, metan ile iyi reaksiyona girer.

Çeşitli katalizörlerin yardımıyla su, karboksilik asitlerin esterleri olan amidlerle reaksiyona girer. Katalizör, bileşenleri karşılıklı bir reaksiyona iterek hızlandıran bir maddedir.

Dünyadan başka yerde su var mı?

Şimdiye kadar hiçbir gezegende Güneş Sistemi, Dünya dışında su bulunamadı. Evet, Jüpiter, Satürn, Neptün ve Uranüs gibi dev gezegenlerin uydularında varlığını varsayıyorlar, ancak şu ana kadar bilim adamlarının kesin verileri yok. hakkında henüz tam olarak test edilmemiş başka bir hipotez vardır. yeraltı suyu Mars gezegeninde ve Dünya'nın uydusu - Ay. Mars'la ilgili olarak, bir zamanlar bu gezegende bir okyanus olduğu ve olası modelinin bilim adamları tarafından tasarlandığı konusunda bir takım teoriler ortaya atıldı.

Güneş sisteminin dışında, bilim adamlarına göre suyun olabileceği birçok irili ufaklı gezegen var. Ancak şu ana kadar bundan kesin olarak emin olmanın en ufak bir yolu yok.

Pratik amaçlar için suyun ısıl ve elektriksel iletkenliği nasıl kullanılır?

Su, yüksek bir ısı kapasitesine sahip olduğundan, ısı taşıyıcı olarak şebekelerin ısıtılmasında kullanılır. Üreticiden tüketiciye ısı transferi sağlar. Birçok nükleer santral de suyu mükemmel bir soğutucu olarak kullanır.

Tıpta soğutma için buz, dezenfeksiyon için buhar kullanılır. İkram sisteminde buz da kullanılmaktadır.

Birçok nükleer reaktörde, nükleer zincirleme reaksiyonun başarısı için moderatör olarak su kullanılır.

Basınçlı su, kayaları ayırmak, kırmak ve hatta kesmek için kullanılır. Tünel, yer altı tesisleri, depolar, metro inşaatlarında aktif olarak kullanılmaktadır.

Çözüm

Makaleden, özellikleri ve işlevleri açısından suyun dünyadaki en yeri doldurulamaz ve şaşırtıcı madde olduğu anlaşılmaktadır. Bir insanın veya dünyadaki herhangi bir canlının yaşamı suya mı bağlı? Kesinlikle evet. Bu madde yönetime katkı sağlıyor mu? bilimsel aktivite insan? Evet. Suyun elektriksel iletkenliği, ısıl iletkenliği ve diğer özellikleri var mı? faydalı özellikler? Cevap da evet. Başka bir şey de, Dünya'da giderek daha az su ve hatta daha fazla temiz su olmasıdır. Ve görevimiz onu (ve dolayısıyla hepimizi) yok olmaktan korumak ve korumaktır.

Ve belki daha da erken. Soda göllerinden çıkarıldı ve mineraller şeklinde birkaç tortudan çıkarıldı. Soda göllerinin suyunun buharlaştırılarak soda elde edilmesiyle ilgili ilk bilgiler MS 64 yılına kadar uzanmaktadır. 18. yüzyıla kadar, tüm ülkelerin simyacıları, o zamana kadar bilinen asitlerin etkisi altında bir tür gazın salınmasıyla tıslayan bir tür madde gibi görünüyordu - asetik ve sülfürik. Romalı doktor Dioscorides Pedanius zamanında, sodanın bileşimi hakkında kimsenin bir fikri yoktu. 1736'da Fransız kimyager, doktor ve botanikçi Henri Louis Duhamel de Monceau, soda göllerinin suyundan ilk kez çok saf soda elde etmeyi başardı. Sodanın "Natr" kimyasal elementini içerdiğini belirlemeyi başardı. Rusya'da, Büyük Peter zamanında, sodaya "zoda" veya "kaşıntı" deniyordu ve 1860'a kadar yurt dışından ithal edildi. 1864'te, Fransız Leblanc'ın teknolojisini kullanarak Rusya'da ilk soda fabrikası ortaya çıktı. Fabrikalarının görünümü sayesinde soda daha erişilebilir hale geldi ve muzaffer yoluna kimya, mutfak ve hatta tıbbi ürün.

Endüstride, ticarette ve günlük yaşamda, soda adı altında birkaç ürün vardır: soda külü - susuz sodyum karbonat Na 2 CO 3, bikarbonat soda - sodyum bikarbonat NaHCO 3, genellikle kabartma tozu olarak da adlandırılır, kristal soda Na 2 CO 3 10H20 ve Na2C03H20 ve kostik soda veya sodyum hidroksit, NaOH.
Modern kabartma tozu tipik bir endüstriyel üründür.

Şu anda dünya, çeşitli kullanımlar için yılda birkaç milyon ton soda üretiyor.

Soda çok yönlü bir maddedir, kullanımı farklıdır. soda kullanılır Gıda endüstrisi metalurjiye. Herkesin evinde bulunan bu maddeyle ilgilenmeye başladım ve çeşitli özelliklerin kendilerini nasıl gösterdiğini incelemeye karar verdim. sulu çözeltiÇözeltinin sıcaklığına ve konsantrasyonuna bağlı olarak soda.

Yani amacımız şuydu:

Sulu bir soda çözeltisinin elektriksel iletkenliğinin, sulu bir çözeltinin sıcaklığına ve konsantrasyonuna bağımlılığını araştırın.

Görevler:

• 
  Araştırma konusuyla ilgili literatürü inceleyin.
• 
  Çeşitli uygulamalarla ilgili bir uygulama bilgisi anketi yapın karbonat.
• 
  Çeşitli konsantrasyonlarda kabartma tozu çözeltisinin nasıl hazırlanacağını öğrenin.
• 
  Elektrik iletkenliğinin çözeltinin konsantrasyonuna ve sıcaklığa bağımlılığını araştırın.

Soda çok yönlü bir maddedir, kullanımı farklıdır. Soda, gıda endüstrisinden metalurjiye kadar kullanılır. Özelliklerini bilmek her zaman önemlidir.

Slayt, kabartma tozunun ana kullanımlarını göstermektedir.

• 
  kimyasal endüstri
• 
  hafif sanayi
• 
  Tekstil endüstrisi
• 
  Gıda endüstrisi
• 
  tıp endüstrisi
• 
  metalurji

• 
  Metalurjide - nadir toprak metallerinin çökeltilmesi ve cevherlerin yüzdürülmesi sırasında.

• 
  Tekstil endüstrisinde (ipek ve pamuklu kumaşların terbiyesi).
• 
  Hafif sanayide - taban kauçuk ve suni deri üretiminde, deri üretiminde (derinin tabaklanması ve nötrleştirilmesi).
• 
  Gıda endüstrisinde - fırıncılık, şekerleme, içecekler.

• 
  Tıp endüstrisinde - enjeksiyon çözeltilerinin, tüberküloz önleyici ilaçların ve antibiyotiklerin hazırlanması için

• 
  Evde
• 
  Gıda endüstrisi
• 
  İlaç
• 
  Kimyasal endüstri
• 
  metalurji
• 
  Hafif sanayi

• 
  Evde -%63
• 
  Gıda endüstrisi-71%
• 
  Kimya endüstrisi - %57, en az katılımcı metalurji ve hafif endüstride soda kullanımını belirtti.

Hipotez

Bu nedenle, sulu bir kabartma tozu çözeltisinin konsantrasyonunu arttırırsanız, elektrik iletkenliği artacaktır.

II. deneysel kısım

"Sulu bir kabartma tozu çözeltisinin elektrik iletkenliğinin araştırılması"

Hedef: elektriği ileten sulu bir soda iyonu çözeltisinde elektrik taşıyıcıları bulunduğundan emin olun.

Teçhizat: kabartma tozu, ısıya dayanıklı camdan yapılmış kimyasal camlar, elektrotlar, bağlantı telleri, güç kaynağı, ampermetre, voltmetre, anahtar, laboratuvar terazileri, ağırlıklar, termometre, elektrikli ocak.

Deneyim 1. "Sulu bir kabartma tozu çözeltisinin hazırlanması"

Hedef:Çeşitli konsantrasyonlarda sulu bir kabartma tozu çözeltisinin nasıl hazırlanacağını öğrenin.

Teçhizat:ısıya dayanıklı camdan yapılmış kimyasal camlar, filtrelenmiş su, teraziler, ağırlıklar, kabartma tozu.

Deneyim yürütme:

1. 
   Ölçeklerde 4 gr kabartma tozu tartın;
2. 
   Bir behere 96 ml dökün. filtrelenmiş su;
3. 
   Bir bardak suya soda dökün ve iyice karıştırın;
4. 
   %8 ve %12'lik bir çözelti hazırlamak için deneyi tekrarlayın.

Çözüm:Çeşitli konsantrasyonlarda sulu bir kabartma tozu çözeltisi hazırlamayı deneysel olarak öğrendi.

Deneyim 2. "Bir kabartma tozu çözeltisinin elektriksel iletkenliğinin incelenmesi"

Hedef: bir soda çözeltisinin konsantrasyonundaki bir artışla elektriksel iletkenliğinin arttığını kanıtlayın.

Teçhizat:çeşitli konsantrasyonlarda kabartma tozu çözeltisi, bir güç kaynağı, bir ampermetre, bir voltmetre, bağlantı telleri, bir anahtar, elektrotlar içeren üç bardak.

Özdirenç, birim uzunluk ve birim alanlı homojen bir silindirik iletkenin direncine sayısal olarak eşit olan skaler bir büyüklüktür. İletken malzemenin direnci ne kadar büyük olursa, elektrik direnci de o kadar büyük olur.

Direnç birimi bir ohmmetredir (1 Ohm m).

Deneyim yürütme:

1. 
   Toplamak elektrik devresişemaya göre;
2. 
   Elektrotları %4, %8 ve %12 kabartma tozu çözeltisi içeren bir behere yerleştirin;
3. 
   Ampermetre ve voltmetre okumalarını ölçün;
4. 
   Çözelti direncini hesaplayın;
5. 
   Çözeltinin elektriksel iletkenliğini hesaplayın.

Tablo 2.

Ölçümler 18 0 C sıcaklıkta ve 757 mm Hg atmosfer basıncında gerçekleştirilmiştir.

Çözüm: Deneysel olarak, kabartma tozunun elektriksel iletkenliğini belirlemeyi öğrendim ve çözeltinin konsantrasyonu arttıkça kabartma tozu çözeltisinin elektrik iletkenliğinin de arttığından emin oldum. Ve artan konsantrasyonla çözeltinin direnci azalır. Bu nedenle, %12'lik bir kabartma tozu çözeltisi ile elektriksel iletkenlik en yüksek ve direnç en düşük olacaktır.

Deneyim 3. "Elektriksel iletkenliğin çözeltinin sıcaklığına bağımlılığının araştırılması"

Hedef: Elektrik iletkenliğinin sıcaklıkla değiştiğini doğrulayın.

Teçhizat:çeşitli konsantrasyonlarda kabartma tozu çözeltisi ile üç bardak, bir güç kaynağı, bir ampermetre, bir voltmetre, bağlantı telleri, bir anahtar, elektrotlar, bir termometre, bir elektrikli soba.

Deneyim yürütme:

1. 
   Kurulumu şemaya göre monte edin;
2. 
   Fayansın üzerine %4'lük bir kabartma tozu çözeltisi koyun;
3. 
   Döşemeyi etkinleştir;
4. 
   Çözeltinin sıcaklığını kaydedin;
5. 
   Ampermetre ve voltmetrenin okumalarını her bir çözelti derecesi boyunca ölçün;
6. 
   Formülleri kullanarak direnci ve elektriksel iletkenliği hesaplayın.

Tablo 3

Çözüm: Deneyimlerden, artan sıcaklıkla elektriksel iletkenliğin arttığı açıktır. Isıtıldığında, iyonların hızı artar, böylece yükleri bir noktadan diğerine aktarma süreci hızlanır.

Grafik 1.Çözelti direncinin sıcaklığa bağımlılığı.

Grafik 2. Elektrik iletkenliğinin sıcaklığa bağımlılığı

Çözüm

Kabartma tozunun özellikleri, tıpta, gıda endüstrisinde ve günlük yaşamda kullanımı ile ilgili literatürü inceledikten ve bir dizi deney yaptıktan sonra, şunlara ikna olduk:

• 
  Soda, farklı özelliklere sahip çok yönlü bir maddedir.
• 
  Bir soda çözeltisinin direnci konsantrasyonuna bağlıdır.
• 
  Çözeltinin elektriksel iletkenliği de konsantrasyona bağlıdır.
• 
  Artan sıcaklıkla elektriksel iletkenlik artar.

• 
  Genel kimyasal teknoloji. Ed. I.P. Mukhlenova. Üniversitelerin kimyasal-teknolojik uzmanlıkları için ders kitabı. - M.: Yüksek Lisans.
• 
  Genel Kimyanın Temelleri, v. 3, B. V. Nekrasov. - M.: Kimya, 1970.
• 
  Genel kimyasal teknoloji. Furmer I.E., Zaitsev V.N. - M.: Yüksek Okul, 1978.
• 
  Genel kimyasal teknoloji, ed. I. Volfkovich, cilt 1, Soda M. - L., 1953, s. 512-54;
• 
  Benkovsky V., Soda ürünleri teknolojisi, M, 1972;
• 
  Shokin I.N., Krasheninnikov Soda A., Soda Teknolojisi, M., 1975.

Su, henüz tam olarak keşfedilmemiş karmaşık bir moleküler yapıya sahip eşsiz bir maddedir. Agregasyon durumundan bağımsız olarak, H2O molekülleri, suyun ve çözeltilerinin birçok fiziksel özelliğini belirleyen birbirlerine güçlü bir şekilde bağlıdır. sahip olup olmadığını öğrenelim sade su termal ve elektriksel iletkenlik.

H2O'nun ana fiziksel özellikleri şunları içerir:

• yoğunluk;
• şeffaflık;
• renk;
• koku;
• tatmak;
• sıcaklık;
• sıkıştırılabilme;
• radyoaktivite;
• termal ve elektriksel iletkenlik.

Suyun termal iletkenliği ve elektriksel iletkenliğinin son özellikleri çok kararsızdır ve birçok faktöre bağlıdır. Onları daha ayrıntılı olarak ele alalım.

Elektiriksel iletkenlik

Elektrik akımı, negatif yüklü parçacıkların - elektronların tek yönlü hareketidir. Bazı maddeler bu parçacıkları taşıyabilir, bazıları taşıyamaz. Bu yetenek sayısal biçimde ifade edilir ve elektriksel iletkenlik değerini temsil eder.

Saf suyun elektriksel iletkenliğe sahip olup olmadığı konusunda hala tartışmalar var.Akımı iletebilir, ancak çok zayıf. Distilatın elektriksel iletkenliği, H2O moleküllerinin kısmen H+ ve OH- iyonlarına ayrışmasıyla açıklanır. Elektropartiküller, su kolonunda hareket edebilen pozitif yüklü hidrojen iyonlarının yardımıyla hareket eder.

Bir sıvının elektriksel iletkenliğini ne belirler?

H2O'nun elektriksel iletkenliği aşağıdaki gibi faktörlere bağlıdır:

• iyonik safsızlıkların varlığı ve konsantrasyonu (mineralizasyon);
• iyonların doğası;
• sıvı sıcaklığı;
• suyun viskozitesi.

İlk iki faktör belirleyicidir. Bu nedenle, sıvının elektriksel iletkenliğinin değerini hesaplayarak, mineralizasyon derecesini yargılayabiliriz.

Doğada saf su yoktur. Kaynak suyu bile bir tür tuz, metal ve diğer elektrolit safsızlıklarının çözeltisidir. Öncelikle bunlar Na+, K+, Ca2+, Cl-, SO4 2-, HCO3 - iyonlarıdır. Ayrıca bileşimi, akım iletme özelliğini büyük ölçüde değiştiremeyen zayıf elektrolitler içerebilir. Bunlara Fe3 +, Fe2 +, Mn2 +, Al3 +, NO3 -, HPO4 - ve diğerleri dahildir. Sadece şu durumlarda elektriksel iletkenlik üzerinde güçlü bir etkiye sahip olabilirler. yüksek konsantrasyon, örneğin, içinde olduğu gibi kanalizasyonüretim atıkları ile. İlginç bir şekilde, buz halindeki sudaki safsızlıkların varlığı, elektriği iletme kabiliyetini etkilemez.

Deniz suyunun elektriksel iletkenliği

Deniz suyu, tatlı sudan daha iyi bir elektrik iletkenidir. Bunun nedeni, içinde iyi bir elektrolit olan çözünmüş NaCl tuzunun bulunmasıdır. İletkenliği artırma mekanizması aşağıdaki gibi tanımlanabilir:

1. Sodyum klorür suda çözündüğünde farklı yüklere sahip Na+ ve Cl- iyonlarına ayrışır.
2. Na+ iyonları zıt yüke sahip oldukları için elektronları çeker.
3. Sodyum iyonlarının su sütunundaki hareketi, elektronların hareketine yol açar ve bu da bir elektrik akımının ortaya çıkmasına neden olur.

Böylece suyun elektriksel iletkenliği, içindeki tuzların ve diğer safsızlıkların varlığı ile belirlenir. Ne kadar küçüklerse, elektrik akımını iletme yeteneği o kadar düşük olur. Damıtılmış su ile pratik olarak sıfırdır.

İletkenlik ölçümü

Çözeltilerin elektriksel iletkenliğinin ölçümü, iletkenlik ölçerler kullanılarak gerçekleştirilir. Bunlar, prensibi elektriksel iletkenlik oranının ve elektrolit safsızlıklarının konsantrasyonunun analizine dayanan özel cihazlardır. Bugüne kadar, yalnızca yüksek konsantrasyonlu çözeltilerin değil, aynı zamanda saf damıtılmış suyun da elektrik iletkenliğini ölçebilen birçok model vardır.

Termal iletkenlik

Termal iletkenlik, fiziksel bir maddenin ısıtılmış parçalardan daha soğuk parçalara ısı iletme yeteneğidir. Su, diğer maddeler gibi bu özelliğe sahiptir. Isı transferi, ya bir molekülden bir moleküler tip termal iletkenlik olan bir H2O molekülüne ya da hareketli akışkan akarken - türbülanslı bir tipte gerçekleşir.

Suyun ısıl iletkenliği diğerlerine göre birkaç kat daha fazladır. sıvı maddeler, erimiş metaller hariç - bu gösterge daha da yüksektir.

Suyun ısı iletme yeteneği iki faktöre bağlıdır: basınç ve sıcaklık. Artan basınçla iletkenlik indeksi artar, 150 °C'ye kadar sıcaklık artışı ile artar, sonra azalmaya başlar.

Havuz suyu bize neden soğuk gelir?

Suyun termal iletkenliği, havanınkinden onlarca kat daha yüksektir. Bir kişi suya daldırıldığında veya suyla ıslatıldığında, ısı kaybı artar, bu nedenle aynı sıcaklıktaki havadan çok daha soğuk olur. Bu, tabloda verilen örneklerde görülebilir:

Su hakkında en ilginç gerçekler: Video