Πώς ο ηλεκτρισμός διαρρέει τα υγρά

Ο ηλεκτρισμός και τα υγρά είναι ένας θανατηφόρος συνδυασμός που οι άνθρωποι αποφεύγουν. Η διαδικασία της διέλευσης ηλεκτρικού ρεύματος από ένα υγρό ονομάζεται ηλεκτρόλυση. Μάθετε περισσότερα για το πώς ο ηλεκτρισμός περνάει μέσα από τα υγρά με αυτόν τον σύντομο οδηγό.

Πώς ονομάζονται τα αγώγιμα υγρά;

Τα αγώγιμα υγρά είναι γνωστά ως ηλεκτρολύτες. Οι ηλεκτρολύτες είναι ουσίες που περιέχουν ελεύθερα ιόντα και μπορούν να οδηγήσουν τον ηλεκτρισμό όταν διαλύονται σε νερό ή άλλο διαλύτη. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι ηλεκτρολυτών:

• Ισχυροί ηλεκτρολύτες: Πρόκειται για ουσίες που διαλύονται πλήρως σε ιόντα στο διάλυμα, με αποτέλεσμα υψηλή αγωγιμότητα. Παραδείγματα περιλαμβάνουν άλατα όπως το χλωριούχο νάτριο (επιτραπέζιο αλάτι), οξέα όπως το υδροχλωρικό οξύ και βάσεις όπως το υδροξείδιο του νατρίου.
• Αδύναμοι ηλεκτρολύτες: Αυτά διαχωρίζονται μερικώς σε ιόντα στο διάλυμα, οδηγώντας σε χαμηλότερη αγωγιμότητα σε σύγκριση με τους ισχυρούς ηλεκτρολύτες. Παραδείγματα περιλαμβάνουν το οξικό οξύ (που βρίσκεται στο ξύδι) και την αμμωνία.

Οι ηλεκτρολύτες διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο σε διάφορες βιομηχανικές διεργασίες, βιολογικές λειτουργίες και καθημερινές εφαρμογές. Για παράδειγμα, είναι απαραίτητοι στις μπαταρίες, όπου διευκολύνουν τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος, και στο ανθρώπινο σώμα, όπου συμβάλλουν στη ρύθμιση της λειτουργίας των νεύρων και των μυών.

Νερό

Το νερό μπορεί να είναι αγώγιμο, αλλά δεν είναι πάντα. Το αποσταγμένο νερό δεν περιέχει ιόντα και δεν είναι αγώγιμο. Το καθαρό νερό περιέχει πολύ λίγα ιόντα, οπότε είναι κακός αγωγός του ηλεκτρισμού. Το νερό της βρύσης συχνά περιέχει αλάτι ή άλλες ακαθαρσίες που προσθέτουν ιόντα στο νερό, καθιστώντας το αγώγιμο.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο δεν είναι ασφαλές να αγγίζετε τα βύσματα ή τις πρίζες με χέρια βρεγμένα από το νερό της βρύσης. Ο ηλεκτρισμός θα κινηθεί μέσω του υγρού και μπορεί να προκαλέσει ηλεκτροπληξία στο άτομο.

Ηλεκτρόλυση

Η ηλεκτρόλυση είναι μια χημική διεργασία που χρησιμοποιεί ηλεκτρικό ρεύμα για να προκαλέσει μια μη αυθόρμητη χημική αντίδραση. Η διαδικασία αυτή χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορες βιομηχανικές και επιστημονικές εφαρμογές. Κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης, ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από έναν ηλεκτρολύτη, με αποτέλεσμα τα ιόντα στον ηλεκτρολύτη να κινούνται προς τα ηλεκτρόδια, όπου υφίστανται χημικές αντιδράσεις.

Πώς λειτουργεί η ηλεκτρόλυση

1. Ηλεκτρολύτες: Η ουσία που άγει τον ηλεκτρισμό και υφίσταται χημικές αλλαγές κατά την ηλεκτρόλυση. Μπορεί να είναι υγρό ή διάλυμα που περιέχει ιόντα.
2. Ηλεκτρόδια: Δύο αγώγιμα υλικά, συνήθως από μέταλλο ή γραφίτη, τοποθετούνται στον ηλεκτρολύτη. Το θετικό ηλεκτρόδιο ονομάζεται άνοδος και το αρνητικό ηλεκτρόδιο ονομάζεται κάθοδος.
3. Ηλεκτρικό ρεύμα: Μια πηγή ενέργειας, όπως μια μπαταρία ή ένα τροφοδοτικό, παρέχει το ηλεκτρικό ρεύμα που κινεί τη διαδικασία της ηλεκτρόλυσης.

Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα διαρρέει τον ηλεκτρολύτη, αναγκάζει τα θετικά ιόντα (κατιόντα) να κινηθούν προς την κάθοδο, όπου κερδίζουν ηλεκτρόνια (αναγωγή), και τα αρνητικά ιόντα (ανιόντα) να κινηθούν προς την άνοδο, όπου χάνουν ηλεκτρόνια (οξείδωση). Αυτή η κίνηση των ιόντων και οι χημικές αντιδράσεις που προκύπτουν αποτελούν τη βάση της ηλεκτρόλυσης.

Εφαρμογές της ηλεκτρόλυσης

Η ηλεκτρόλυση έχει πολυάριθμες πρακτικές εφαρμογές, όπως:

• Ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση: Επίστρωση ενός μεταλλικού αντικειμένου με ένα λεπτό στρώμα άλλου μετάλλου για τη βελτίωση της εμφάνισης, της αντίστασης στη διάβρωση ή άλλων ιδιοτήτων του.
• Ηλεκτροδιύλιση: Καθαρισμός μετάλλων με την απομάκρυνση ακαθαρσιών μέσω ηλεκτρόλυσης.
• Ηλεκτρόλυση νερού: Διάσπαση του νερού σε αέρια υδρογόνου και οξυγόνου, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως καθαρές πηγές ενέργειας.
• Ηλεκτρόλυση στην επεξεργασία νερού: Απομάκρυνση των ρύπων από το νερό με τη διάσπασή τους σε λιγότερο επιβλαβείς ουσίες.

Σημασία της ηλεκτρόλυσης

Η ηλεκτρόλυση είναι απαραίτητη σε διάφορες βιομηχανίες, όπως η μεταποίηση, η παραγωγή ενέργειας και η προστασία του περιβάλλοντος. Επιτρέπει την παραγωγή μετάλλων υψηλής καθαρότητας, την παραγωγή καυσίμου υδρογόνου και την επεξεργασία υγρών αποβλήτων, μεταξύ άλλων εφαρμογών. Η κατανόηση των αρχών και των εφαρμογών της ηλεκτρόλυσης είναι ζωτικής σημασίας για την πρόοδο της τεχνολογίας και τη βελτίωση των βιομηχανικών διεργασιών.

Μη αγώγιμα υγρά

Τα μη αγώγιμα υγρά δεν επιτρέπουν τη ροή ηλεκτρικού ρεύματος μέσα από αυτά. Αυτά τα υγρά έχουν ελάχιστα έως καθόλου ιόντα μέσα τους. Ο ηλεκτρισμός διοχετεύεται μέσω των υγρών μέσω ιόντων και χωρίς αυτά, ο ηλεκτρισμός δεν μπορεί να κινηθεί μέσω του υγρού.

Η αγωγιμότητα των υγρών μπορεί να ποικίλλει, και γίνονται πιο αγώγιμα όσο περισσότερα ιόντα υπάρχουν. Η ηλεκτρόλυση είναι μια διαδικασία που γίνεται σκόπιμα για να βοηθήσει στην επικάλυψη μετάλλων, όπως η επιμετάλλωση αργύρου, με μια άλλη ουσία. Χρησιμοποιείται επίσης για την εξαγωγή ή τον καθαρισμό ορισμένων μετάλλων - όπως ο εξευγενισμός του χαλκού με ηλεκτρόλυση, η εξαγωγή αλουμινίου.

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τους κινδύνους του ηλεκτρισμού που περνάει μέσα από υγρά ή για επαγγελματικές υπηρεσίες ηλεκτρολογικών συμβούλων επικοινωνήστε με την Dreiym Engineering σήμερα.