Električna struja u tekućinama: njegovo podrijetlo, kvantitativna i kvalitativna svojstva

formacija

Praktično svaka osoba zna definicijuelektrična struja kao usmjerena gibanja nabijenih čestica. Međutim, cijela točka je u tome što je podrijetlo i njegovo kretanje u različitim sredinama različito jedno od drugoga. Posebice, električna struja u tekućinama ima nekoliko drugih svojstava od naređenog kretanja nabijenih čestica. To su isti metalni vodiči.

Glavna razlika je u tome što trenutna utekućine su gibanje napunjenih iona, to jest, atoma ili čak molekule, koje su iz nekog razloga izgubile ili stečene elektrone. Jedan od pokazatelja ovog pokreta jest promjena svojstava tvari kojom te ioni prolaze. Na temelju definicije električne struje možemo pretpostaviti da će se tijekom ekspanzije negativno nabijeni ioni premjestiti prema pozitivnom izvoru struje, a pozitivni, naprotiv, na negativni izvor struje.

Proces razgradnje molekula otopine upozitivni i negativni nabojni ioni primljeni u ime elektrolitičke disocijacije. Tako se električna struja u tekućinama proizlazi iz činjenice da, za razliku od istog metalnog vodiča, sastav i kemijska svojstva tih tekućina se mijenjaju, što rezultira procesom pomicanja napunjenih iona.

Električna struja u tekućinama, njegovo podrijetlo,kvantitativna i kvalitativna obilježja bili su jedan od glavnih problema, čiji je proučavanje dugo vremena bio angažiran u poznatom fizičaru M. Faradayu. Konkretno, uz pomoć brojnih eksperimenata, uspio je dokazati da masa tvari koja se oslobađa tijekom elektrolize izravno ovisi o količini električne energije i vremenu tijekom koje je elektroliza provedena. Za nijedan drugi razlog, osim prirode materije, ova masa ne ovisi.

Osim toga, proučavanjem tekućine u tekućinama, Faradayeksperimentalno je doznalo da za ekstrakciju jednog kilograma bilo koje tvari tijekom elektrolize, potreban je isti broj električnih naboja. Ovaj broj, jednak 9,65 • 10 7 k, nazvan je Faradayov broj.

Za razliku od metalnih vodiča,električna struja u tekućinama okružena je molekulama vode, što uvelike smanjuje kretanje iona tvari. S tim u vezi, stvaranje struje samo malog napona moguće je u bilo kojem elektrolitu. Istodobno, ako se temperatura otopine diže, tada se njegova vodljivost povećava, a snaga električnog polja povećava.

Elektroliza ima još jednu zanimljivunekretnine. Stvar je u tome što je vjerojatnost propadanja molekule u pozitivne i negativne nabijene ione veća, veći broj molekula same tvari i otapala. Istovremeno, u nekom trenutku dolazi do prekomjernog zasićenja otopine s ionima, nakon čega se vodljivost otopine počinje smanjivati. Dakle, najjača elektrolitička disocijacija će se odvijati u otopini u kojoj je koncentracija iona izuzetno niska, ali intenzitet električne struje u takvim otopinama bit će izuzetno nizak.

Proces elektrolize je široko primjenjivao urazličite industrijske produkcije povezane s provođenjem elektrokemijskih reakcija. Među najznačajnijim od njih su proizvodnja metala elektrolitima, elektroliza soli koje sadrže klor i njegove derivate, reakcije oksidacijske redukcije, priprema takve nužne tvari kao vodik, površine za poliranje, elektroliziranje. Na primjer, u mnogim strojevima i instrumentacijskim poduzećima, metoda rafiniranja je vrlo česta, što je proizvodnja metala bez nepotrebnih nečistoća.