Hvordan vann leder strøm

Det er to typer ladebærere i stoffer: elektroner eller ioner. Bevegelsen av disse ladningene skaper en elektrisk strøm.

Alle metaller er preget av elektronisk ledningsevne. Brudd på krystallgitteret hindrer bevegelse av elektroner (for eksempel når det blir tilsatt en urenhet) og øker derved resistiviteten.

Væsker er preget av ionisk konduktivitet. Destillert vann leder praktisk talt ikke strøm. Men hvis du tilfører et løselig salt i vannet, som dissosierer til ioner, så jo mer salt og den største delen av det brytes ned til ioner, jo høyere ledningsevne for løsningen. Dette er den første faktoren som påvirker konduktivitet (ionkonsentrasjon).

Andre faktorer: ionelading (et ion med en ladning på +3 bærer tre ganger mer strøm enn med en ladning på +1); ionemobilitet (tunge ioner beveger seg saktere enn lett). En løsning som leder elektrisk strøm kalles en elektrolytt.

Et stort antall faktorer som påvirker elektrolyttens konduktivitet, fører til at denne konduktiviteten måles eksperimentelt.

Slike målinger er absolutt nødvendige ved vurdering av vannkvalitet, derfor produserer miljøvernere serielle enheter for å måle konduktivitet. Dessuten produseres glass med løsninger som har standard konduktivitet (med en nøyaktighet på 0,1%), mens det avtales ved hvilken temperatur slik konduktivitet finner sted).

Konduktiviteten kan måles kvalitativt i installasjonen som er vist på figur 1. I en plate av isolasjonsmateriale blir det boret hull der en LED og en motstand er festet til, som et 9-volts batteri er koblet til.

Fig. 1. Hjemmelaget installasjon for måling av konduktiviteten til vann

På den ene siden kan de lange ledningene til LED og motstand senkes ned i testløsningen. Konduktiviteten til løsningen estimeres kvalitativt av lysstyrken på LED. Når du kortsetter lange ledninger, lyser LED-en med maksimal lysstyrke (dette er en kontroll av riktig drift av kretsen). Denne innstillingen fullt trygt å bruke.

Artikkelen ble publisert i tidsskriftet "RA-Electric"