Способность соленой воды проводить электричество – одно из ее наиболее интригующих свойств. Твердый хлорид натрия (NaCl или поваренная соль) является изолятором и не проводит электричество. При введении натрия NaCl в воду взаимное притяжение натрия (Na) и хлора (Cl) к молекулам воды приводит к разрыву их связей и образованию ионов.
То есть они растворяются и образуют заряженные атомы или молекулы. Если подается потенциал напряжения, эти электрически заряженные ионы будут проводить электричество. Короче говоря, соленая вода является проводящей.
Нам нужно понять, что такое электричество, чтобы понять, почему соленая вода проводит электричество. Проще говоря, электричество – это постоянный поток электрически заряженных частиц или электронов через среду. Некоторые проводники, например медь, позволяют электронам свободно перемещаться по материалу, неся ток. Ток передается молекулами (ионами) в других проводниках, например, в соленой воде.
Когда к воде добавляется ковалентное соединение, она становится плохим проводником, но когда добавляется ионное соединение, она становится очень проводящей. Соль (NaCl) – ионное соединение. Когда соль или хлорид натрия (NaCl) растворяется в воде, молекулы соли делятся на две части: ион натрия и ион хлора.
Ион натрия имеет положительный заряд, поскольку ему не хватает одного электрона. Дополнительный электрон в ионе хлора придает ему отрицательный заряд. Это разделение заряда отвечает за электропроводность.
Чистая вода является очень хорошим изолятором и не проводит электричество. Дистиллированная вода и деионизированная вода являются примерами «чистой» воды, хотя даже эти типы воды могут содержать ионы. В повседневной жизни мы редко сталкиваемся с чистой водой. Когда вода начинает растворять предметы вокруг себя, она теряет свои изоляционные свойства. Соли – это ионные вещества, состоящие из катионов (положительно заряженных ионов) и анионов (отрицательно заряженных ионов). Эти ионы нейтрализуют друг друга в растворе, в результате чего раствор становится электрически нейтральным (без суммарного заряда). Раствор соленой воды может проводить электричество, даже если в нем содержится всего несколько ионов.
В эксперименте в два стакана наливали соленую и чистую воду. Сопротивление обеих жидкостей измерялось омметром. Сопротивление морской воды составило 80 000 Ом, тогда как сопротивление чистой воды составило 900 000 Ом. Итак, соленая вода обладает большей проводимостью, чем чистая вода. Интересно, что вода может стать эффективным проводником электричества, если она содержит большое количество ионов и растворенных веществ.
Проводимость соленой воды высока, когда все растворенные молекулы реагируют с образованием ионов, и становится низкой, когда ионизируется только определенный процент растворенных молекул. Температура также влияет на проводимость: чем теплее соленая вода, тем выше проводимость. В результате проводимость измеряется при температуре 25 градусов Цельсия (25 С).
В итоге, когда в воду добавляется соль, молекулы воды отделяют ионы натрия и хлора, позволяя им свободно плавать и повышая проводимость. Эти ионы отвечают за перенос электричества через воду в виде электрического тока. Короче говоря, соленая вода (вода + хлорид натрия) является проводящей.