Hur elektricitet leds genom vätskor

Elektricitet och vätskor är en livsfarlig kombination som många undviker. Processen där en elektrisk ström passerar genom en vätska kallas elektrolys. Lär dig mer om hur elektricitet leds genom vätskor med den här korta guiden.

Vad kallas konduktiva vätskor?

Konduktiva vätskor är kända som elektrolyter. Elektrolyter är ämnen som innehåller fria joner och som kan leda elektricitet när de löses upp i vatten eller annat lösningsmedel. Det finns två huvudtyper av elektrolyter:

• Starka elektrolyter: Det här är ämnen som dissocierar fullständigt till joner i lösning, vilket resulterar i hög ledningsförmåga. Exempel på sådana ämnen är salter som natriumklorid (bordssalt), syror som saltsyra och baser som natriumhydroxid.
• Svaga elektrolyter: Dessa dissocierar delvis till joner i lösning, vilket leder till lägre ledningsförmåga jämfört med starka elektrolyter. Exempel på sådana är ättiksyra (finns i vinäger) och ammoniak.

Elektrolyter spelar en avgörande roll i olika industriella processer, biologiska funktioner och vardagliga tillämpningar. De är t.ex. viktiga i batterier, där de underlättar flödet av elektrisk ström, och i människokroppen, där de hjälper till att reglera nerv- och muskelfunktionen.

Vatten

Vatten kan vara ledande, men är det inte alltid. Destillerat vatten innehåller inga joner och är inte elektriskt ledande. Rent vatten innehåller mycket få joner och är därför en dålig elektriskt ledare. Kranvatten innehåller ofta salt eller andra föroreningar som tillför joner till vattnet och gör det ledande.

Det är därför det är farligt att röra vid kontakter eller uttag med händer som är våta av kranvatten. Elektriciteten rör sig genom vätskan och kan orsaka elstötar.

Elektrolys

Elektrolys är en kemisk process som använder en elektrisk ström för att driva en icke-spontan kemisk reaktion. Denna process används ofta i olika industriella och vetenskapliga tillämpningar. Under elektrolysen leds en elektrisk ström genom en elektrolyt, vilket får jonerna i elektrolyten att röra sig mot elektroderna, där de genomgår kemiska reaktioner.

Hur elektrolys fungerar

1. Elektrolyt: Det ämne som leder elektricitet och genomgår kemiska förändringar under elektrolys. Det kan vara en vätska eller en lösning som innehåller joner.
2. Elektroder: Två ledande material, vanligtvis gjorda av metall eller grafit, placeras i elektrolyten. Den positiva elektroden kallas anod och den negativa elektroden kallas katod.
3. Elektrisk ström: En strömkälla, t.ex. ett batteri eller en strömförsörjning, ger den elektriska ström som driver elektrolysprocessen.

När den elektriska strömmen flyter genom elektrolyten rör sig de positiva jonerna (katjonerna) mot katoden, där de får elektroner (reduktion), och de negativa jonerna (anjonerna) rör sig mot anoden, där de förlorar elektroner (oxidation). Denna rörelse av joner och de resulterande kemiska reaktionerna är grunden för elektrolys.

Tillämpningar av elektrolys

Elektrolys har många praktiska tillämpningar, bland annat

• Elektroplätering: Beläggning av ett metallföremål med ett tunt lager av en annan metall för att förbättra dess utseende, korrosionsbeständighet eller andra egenskaper.
• Elektroraffinering: Rening av metaller genom att avlägsna orenheter genom elektrolys.
• Elektrolys av vatten: Spjälkning av vatten till vätgas och syrgas, som kan användas som rena energikällor.
• Elektrolys vid vattenrening: Avlägsnar föroreningar från vatten genom att bryta ner dem till mindre skadliga ämnen.

Betydelsen av elektrolys

Elektrolys är en viktig process i många olika branscher, bland annat inom tillverkning, energiproduktion och miljöskydd. Den möjliggör bland annat produktion av högrena metaller, generering av vätgasbränsle och rening av avloppsvatten. Att förstå principerna för och tillämpningarna av elektrolys är avgörande för att utveckla tekniken och förbättra industriella processer.

Icke ledande vätskor

Vätskor som är icke-ledande tillåter inte elektricitet att flöda genom dem. Dessa vätskor har få eller inga joner i sig. Elektricitet leds genom vätskor via joner, och utan dem kan elektriciteten inte röra sig genom vätskan.

Vätskors ledningsförmåga kan variera, och de blir mer ledande ju fler joner de innehåller. Elektrolys är en process som används avsiktligt för att belägga metaller, t.ex. silverplätering, med ett annat ämne. Det används också för att utvinna eller rena vissa metaller - t.ex. raffinering av koppar genom elektrolys, utvinning av aluminium.

För mer information om farorna med elektricitet som passerar genom vätskor eller för professionell Konsulttjänster inom elområdet kontakta Dreiym Engineering idag.