Электрический ток в жидкостях

Жидкости, как и твердые тела, могут быть и диэлектриками, и проводниками. К числу жидких диэлектриков относятся, например, дистиллированная вода, керосин, различные масла. Проводящие жидкости различаются по механизму переноса электрических зарядов. Так, например, в ртути и расплавленных металлах (медь, серебро и т. д.) перенос зарядов осуществляется, как и в твердых металлах, свободными электронами. Однако существует очень большое число жидкостей с совершенно иным механизмом электропроводности. К числу таких жидкостей относятся растворы солей, кислот, щелочей, расплавленные соли - это так называемые электролиты. В чем же их особенности и каким образом происходит в них перенос электрического заряда? Возьмем раствор поваренной соли NaCl в воде Часть молекул в нем распадается на положительно и отрицательно заряженные ионы Na+, Cl-. Такое разложение молекул в растворе на ионы называется электролитической диссоциацией. Степень диссоциации, т. е. доля молекул растворенного вещества, которые распадаются на ионы, зависит от температуры, концентрации раствора и природы растворителя. Ионы разных знаков, встречаясь, могут вновь воссоединяться в нейтральные молекулы. При заданных условиях в растворе устанавливается динамическое равновесие, при котором число молекул, распадающихся на ионы в единицу времени, равно числу пар ионов, которые в единицу времени вновь воссоединяются в нейтральные молекулы. Если включить сосуд с электролитом в электрическую цепь, то отрицательные ионы придут в движение по направлению к положительному электроду, а положительные - к отрицательному. Появится электрический ток. При этом произойдет электролиз - выделение на электродах веществ, входящих в состав электролита.

Электролиз широко применяется в технике. Для того чтобы покрыть, например, детали велосипеда тонким слоем никеля или хрома для предохранения от ржавления, их помещают в раствор солей этих металлов в качестве катода. Анод делают из металла, которым хотят покрыть деталь. Если пропускать ток через раствор, то металлический анод будет растворяться, а на катоде будет выделяться металл в виде тонкой пленки. Такой способ покрытия называется гальваностегией. Электролизом пользуются также для получения металлических отпечатков с рельефных предметов (медалей, монет, барельефов и т. д.). Для этого сначала получают на доске или стеарине отпечаток предмета. Затем, чтобы сделать отпечаток электропроводящим его покрывают графитом. После этого его помещают в раствор в качестве катода и осаждают на нем тот или иной металл. Таким образом получают металлическую копию предмета. При помощи электролиза получают алюминий. Электролизом пользуются для получения чистых металлов (рафинирование меди).

Дополнительные материалы

Оптимизация работы силовых трансформаторов
Силовые трансформаторы подразделяют на сухие, устанавливаемые в помещениях с пжаро- и взрывоопасной средой, масляные для наружной и внутренней установки в неопасной с точки зрения пожара и взрыва среде и трансформаторы с заполнением негорю ...

Атомная энергия и человек
Современную цивилизацию отличают от всех предшествующих эпох два основных качества: обилие потребляемой энергии и совершенная система коммуникаций. Именно они составляют основу всех достижений технологии и техники нашего времени. Их символ ...

Радикальная экономия электроэнергии переменного тока
В статье сформулирована проблема и намечены пути радикального снижения электропотребления основных электроприемников переменного тока – трансформаторов и асинхронных электрических машин АЭМ). Рассматриваются методы и устройства их энергети ...

Разделы

Электромагнитный импульс как оружие

История вопроса и современное состояние знаний в области эми.

Лабораторные стенды в учебном процессе

Обзор и сравнительный анализ существующих стендов.

Аспекты технического знания

Технический объект и предмет технических наук.

Сварка металлов плавлением

Классификация электрической дуговой сварки.

Распределение примесей в кремнии

Описание процесса зонной плавки и ее математическая модель.



Наука сегодня и вчера - www.anytechnic.ru