Vattenledningsförmågan


Den elektriska konduktiviteten är olika i varje substans. Vad händer med ledningsförmågan hos vatten, där ledningsförmågan också kan användas som ett tekniskt bedömningskriterium, och varför enskilda typer av vatten har olika konduktivitet, förklaras i detalj här.

Ledningsförmåga i allmänhet

Den elektriska konduktiviteten, som en konstant fysisk mängd, indikerar i vilken utsträckning ämnen eller blandningar av ämnen kan leda elektricitet. Värdet är olika för varje ämnesblandning och för varje substans.

Konduktiviteten är emellertid en fysisk konstant, vilket innebär att en viss substans eller blandning av ämnen alltid utför elektrisk ström lika bra.

Beräkningsvis är konduktiviteten viktig för bestämning av strömtätheten i samband med elektrisk fältstyrka. Det specifika elektriska motståndet hos ett ämne eller en blandning av ämnen bildar exakt den ömsesidiga elektriska ledningsförmågan.

Symbolen för elektrisk ledningsförmåga i tekniska, fysiska och kemiska områden kan variera. Ledningsförmågan, eller exakt kallad konduktivitet, kan kallas de grekiska bokstäverna Sigma, Kappa eller Gamma.

Enheter för elektrisk ledningsförmåga

SI-enheten S / m (Siemens per meter) används för att indikera ledningsförmågan. Vid mycket låga ledningsförhållanden ges ledningsförmågan ofta i μS / cm i det tekniska fältet.

Storlek på elektriska ledningar

De bästa elektriska ledarna är metaller. Silver som den bästa ledaren har en ledningsförmåga på 61.380.000 S / m, rostfritt stål ungefär en sextionde av det.

Som en vätska är vatten en mycket sämre dirigent. Havsvatten har en ledningsförmåga på ca 5 S / m, ultralätt vatten har en ledningsförmåga på 0.0000005 S / m.

Elektrisk ledningsförmåga i vätskor

Ledningsförmågan beror på antalet fritt tillgängliga, mobila laddningsbärare i vätskan. Dessa är joner, salter och lösta ämnen som laddas partiklar.

Den stora skillnaden i konduktiviteten hos havsvatten jämfört med ultralätt vatten förklaras av salthalten ensam. I motsats till detta är osmosvatten en extremt dålig ledare, liksom avmineraliserat vatten.

Om rent vatten eller demineraliserat vatten sättes till ca 4% salt, ökar konduktiviteten redan med tusenfaldig.

Beroende på typen av laddningsbärare

I vätskor spelar inte bara antalet fritt mobiljoner en roll, men också den mängd laddning de bär.

Till exempel är mängden laddning av magnesium 2+, medan den endast är 1 + för kalciumjoner. Detta är igenkännligt genom notationen av joner: Ca + och Mg2 +.

Dessutom har hastigheten hos de enskilda jonarterna i fältriktningen fortfarande en effekt, men denna komponent är försumbar i denna analys.

Sammanfattningsvis är konduktiviteten hos vatten inte bara beroende av mängden joner upplöst däri, men också på typen av joner upplösta däri. Inte alla vatten leder lika bra. Det beror på den specifika mineralkompositionen.

Teknisk användning för renhetsbestämning

Med destillerat vatten och avmineraliserat vatten kan elektrisk ledningsförmåga användas direkt som ett mått på renhet.

I detta fall är renheten emellertid bara att förstå som frånvaron av laddade joner och partiklar i vattnet. Oladdade partiklar detekteras inte under mätningen och påverkar inte mätresultatet.

Ju lägre elens ledningsförmåga är, ju mindre joner är närvarande och renare vattnet.

Det allmänna innehållet av joner och upplösta salter kan också uppskattas från ledningsförmågan hos varje vatten. Som en metod för bestämning av specifika värden används ledningsförmätningsmätningen i normalt vatten sällan.

Beroende på konduktiviteten vid temperaturen

Alla gaser, lösningar och elektrolyter är högt temperaturberoende i deras konduktivitet. Detta gäller också för vatten med joner upplöst i det. Antalet fritt mobiljoner och laddningsbärarnas rörlighet ökar väsentligt med ökande temperatur. Konduktiviteten ökar således signifikant med ökande temperatur.

Felaktighet vid högre koncentrationer

På grund av de så kallade interioniska interaktionerna resulterar i att vid högre koncentrationer av enstaka eller alla joner är förhållandet mellan ledningsförmåga och joner eller laddningsmängder alltmer otillräckligt.

Ju mer joner i en vätska - eller vatten - är närvarande, desto mer bromsar de varandra. Frijonens rörlighet i vätskan minskar.

Mätning av konduktivitet

Ledningsförmågan kan bestämmas med en dedikerad mätare. Alternativt är en mätning av resistiviteten i en vätska möjlig och således beräkningsmässigt bestämande av respektive ledningsförmåga.

Det finns enkla handhållna enheter för mätning av ledningsförmåga. De mäter ledningsförmågan mellan två testelektroder baserat på minskningen av strömmen mellan utgång och slutströmmar. Ledningsförmågan kan läsas direkt på en bildskärm.

Tips och tricks

Konduktivitetsmätningen kan inte ge någon indikation på förekomsten av oladdade partiklar. En viss förorening på grund av oladdade ämnen i vattnet påverkar inte konduktivitetsmätningen. Man bör också tänka på det.


Video Board: