การนำไฟฟ้าผ่านของเหลวเป็นอย่างไร

ไฟฟ้าและของเหลวเป็นส่วนผสมที่อันตรายที่ผู้คนหลีกเลี่ยง กระบวนการที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านของเหลวเรียกว่าอิเล็กโทรไลซิส เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการนำไฟฟ้าผ่านของเหลวด้วยคู่มือฉบับย่อนี้

ของเหลวนำไฟฟ้าเรียกว่าอะไร?

ของเหลวที่มีสภาพนำไฟฟ้าเรียกว่า อิเล็กโทรไลต์อิเล็กโทรไลต์คือสารที่มีไอออนอิสระและสามารถนำไฟฟ้าได้เมื่อละลายในน้ำหรือตัวทำละลายอื่น อิเล็กโทรไลต์มีสองประเภทหลัก:

• อิเล็กโทรไลต์เข้มข้น:สารเหล่านี้คือสารที่สลายตัวเป็นไอออนได้อย่างสมบูรณ์ในสารละลาย ส่งผลให้มีสภาพนำไฟฟ้าสูง ตัวอย่างเช่น เกลือ เช่น โซเดียมคลอไรด์ (เกลือแกง) กรด เช่น กรดไฮโดรคลอริก และเบส เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์
• อิเล็กโทรไลต์อ่อน:สารเหล่านี้จะแตกตัวเป็นไอออนบางส่วนในสารละลาย ทำให้มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำกว่าอิเล็กโทรไลต์เข้มข้น ตัวอย่างเช่น กรดอะซิติก (พบในน้ำส้มสายชู) และแอมโมเนีย

อิเล็กโทรไลต์มีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางอุตสาหกรรมต่างๆ หน้าที่ทางชีวภาพ และการใช้งานในชีวิตประจำวัน ยกตัวอย่างเช่น อิเล็กโทรไลต์มีความจำเป็นต่อแบตเตอรี่ ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการไหลของกระแสไฟฟ้า และในร่างกายมนุษย์ ซึ่งช่วยควบคุมการทำงานของเส้นประสาทและกล้ามเนื้อ

น้ำ

น้ำสามารถนำไฟฟ้าได้ แต่ก็ไม่เสมอไป น้ำกลั่นไม่มีไอออนและไม่นำไฟฟ้า น้ำบริสุทธิ์มีไอออนน้อยมาก ดังนั้นจึงนำไฟฟ้าได้ไม่ดี น้ำประปามักมีเกลือหรือสิ่งเจือปนอื่นๆ ซึ่งจะเพิ่มไอออนลงในน้ำ ทำให้น้ำนำไฟฟ้าได้

นี่คือเหตุผลที่การสัมผัสปลั๊กหรือเต้ารับไฟฟ้าในขณะที่มือเปียกน้ำประปาจึงไม่ปลอดภัย กระแสไฟฟ้าจะเคลื่อนที่ผ่านของเหลวและอาจทำให้คนถูกไฟดูดได้

การแยกด้วยไฟฟ้า

อิเล็กโทรไลซิสเป็นกระบวนการทางเคมีที่ใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อขับเคลื่อนปฏิกิริยาเคมีที่ไม่ได้เกิดขึ้นเอง กระบวนการนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์หลากหลายประเภท ในระหว่างอิเล็กโทรไลซิส กระแสไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านอิเล็กโทรไลต์ ทำให้ไอออนในอิเล็กโทรไลต์เคลื่อนที่ไปยังอิเล็กโทรด ซึ่งอิเล็กโทรไลต์จะเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้น

หลักการทำงานของอิเล็กโทรไลซิส

1. อิเล็กโทรไลต์:สารที่นำไฟฟ้าและเกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส อาจเป็นของเหลวหรือสารละลายที่มีไอออนก็ได้
2. อิเล็กโทรด:วัสดุตัวนำสองชนิด ซึ่งโดยทั่วไปทำจากโลหะหรือกราไฟต์ ถูกบรรจุไว้ในอิเล็กโทรไลต์ ขั้วบวกเรียกว่าแอโนด และขั้วลบเรียกว่าแคโทด
3. กระแสไฟฟ้า:แหล่งจ่ายไฟ เช่น แบตเตอรี่หรือแหล่งจ่ายไฟ ทำหน้าที่จ่ายกระแสไฟฟ้าเพื่อขับเคลื่อนกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส

เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านอิเล็กโทรไลต์ จะทำให้ไอออนบวก (แคตไอออน) เคลื่อนที่ไปยังแคโทด ซึ่งจะได้รับอิเล็กตรอน (รีดักชัน) และไอออนลบ (แอนไอออน) เคลื่อนที่ไปยังแอโนด ซึ่งจะได้รับอิเล็กตรอน (ออกซิเดชัน) การเคลื่อนที่ของไอออนและปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นนี้เป็นพื้นฐานของอิเล็กโทรไลซิส

การประยุกต์ใช้อิเล็กโทรไลซิส

การแยกด้วยไฟฟ้ามีการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติมากมาย เช่น:

• การชุบด้วยไฟฟ้า:การเคลือบวัตถุโลหะด้วยโลหะชนิดอื่นบาง ๆ เพื่อปรับปรุงรูปลักษณ์ ความทนทานต่อการกัดกร่อน หรือคุณสมบัติอื่น ๆ
• การกลั่นไฟฟ้า:การฟอกโลหะโดยการกำจัดสิ่งเจือปนด้วยวิธีอิเล็กโทรไลซิส
• การแยกน้ำด้วยไฟฟ้า:การแยกน้ำออกเป็นก๊าซไฮโดรเจนและออกซิเจนซึ่งสามารถนำไปใช้เป็นแหล่งพลังงานสะอาดได้
• การแยกด้วยไฟฟ้าในการบำบัดน้ำ:การกำจัดสารปนเปื้อนออกจากน้ำโดยการแยกสารเหล่านั้นออกเป็นสารที่เป็นอันตรายน้อยลง

ความสำคัญของอิเล็กโทรไลซิส

อิเล็กโทรไลซิสมีความสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท ทั้งการผลิต การผลิตพลังงาน และการปกป้องสิ่งแวดล้อม อิเล็กโทรไลซิสช่วยให้สามารถผลิตโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูง การผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจน และการบำบัดน้ำเสีย รวมถึงการประยุกต์ใช้ในด้านอื่นๆ การทำความเข้าใจหลักการและการประยุกต์ใช้อิเล็กโทรไลซิสจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาเทคโนโลยีและการปรับปรุงกระบวนการทางอุตสาหกรรม

ของเหลวที่ไม่นำไฟฟ้า

ของเหลวที่ไม่นำไฟฟ้าจะไม่สามารถไหลผ่านได้ ของเหลวเหล่านี้มีไอออนอยู่น้อยมากหรือแทบไม่มีเลย กระแสไฟฟ้าถูกนำผ่านของเหลวผ่านทางไอออน และหากไม่มีไอออน กระแสไฟฟ้าก็ไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านของเหลวได้

ค่าการนำไฟฟ้าของของเหลวอาจแตกต่างกันไป และยิ่งมีไอออนมากเท่าไหร่ ของเหลวก็จะยิ่งนำไฟฟ้าได้มากขึ้นเท่านั้น กระบวนการอิเล็กโทรไลซิสเป็นกระบวนการที่กระทำขึ้นโดยเจตนาเพื่อช่วยเคลือบโลหะ เช่น การชุบเงิน ด้วยสารอื่น นอกจากนี้ยังใช้ในการสกัดหรือทำให้โลหะบางชนิดบริสุทธิ์ เช่น การกลั่นทองแดงด้วยอิเล็กโทรไลซิส และการสกัดอะลูมิเนียม

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับอันตรายของไฟฟ้าที่ผ่านของเหลวหรือสำหรับมืออาชีพ บริการที่ปรึกษาด้านไฟฟ้า ติดต่อ Dreiym Engineering วันนี้