Voda: električna prevodnost in toplotna prevodnost. Enote za merjenje električne prevodnosti vode

Kdo pozna formulo vode od šolskih dni? Seveda, to je vse. Verjetno je, da iz celotnega tečaja kemije mnogi, ki jih nato ne specializirajo na poseben način, in samo znanje o tem, kaj H₂

Voda kot snov

Molekula vode, kot vemo, je sestavljena iz enega atoma kisika in dveh atomov vodika. Njegova formula je napisana kot: H₂O. Ta snov ima lahko tri stanja: trdna - v obliki ledu, plinastega - v obliki hlapov in tekočine - kot snov brez barve, okusa in vonja. Mimogrede, to je edina snov na planetu, ki lahko v vseh treh državah hkrati obstaja v naravnih razmerah. Na primer: na poljih Zemlje - ledu, v oceanih - vodi in izhlapevanju pod sončnimi žarki - to je para. V tem smislu je voda nepravilna.

Več vode je najpogostejša snov na našem planetu. Pokriva površino planete Zemlje skoraj sedemdeset odstotkov - to so oceani, številne reke z jezeri in ledeniki. Večina vode na planetu je slana. Ni primerno za pitje in gojenje. Sveža voda je samo dva in pol odstotka celotne količine vode na planetu.

Voda je zelo močno in visoko kakovostno topilo. Zaradi tega kemijske reakcije v vodi prehajajo v izjemno hitrost. Ta ista lastnost vpliva na metabolizem v človeškem telesu. Znano je, da je telo odrasle osebe sedemdeset odstotkov vode. Ta odstotek je še večji za otroka. Do starosti ta številka pade od sedemdeset do šestdeset odstotkov. Mimogrede, ta značilnost vode dokazuje, da je temelj človekovega življenja ravno to. Več vode v telesu bolj - bolj zdrava, aktivna in mlajša. Ker znanstveniki in zdravniki vseh držav neutrudno ponavljajo, da je treba veliko piti. To je voda v svoji čisti obliki in ne nadomestki v obliki čaja, kave ali drugih pijač.

Voda tvori podnebje na planetu, to pa ni pretiravanje. Topli tokovi v oceanu segrejejo celotne celine. To je posledica dejstva, da voda absorbira veliko sončne toplote in jo nato odloži, ko se začne ohladiti. Tako regulira temperaturo na planetu. Mnogi znanstveniki pravijo, da bi se Zemlja dolgo časa ohladila in postala kamen, če ne za prisotnost takšne količine vode na zelenem planetu.

Lastnosti vode

Voda ima veliko zelo zanimivih lastnosti.

Na primer, voda je najbolj mobilna snov po zraku. Od šolskega tečaja se mnogi zagotovo spominjajo na stvar kot vodni cikel v naravi. Na primer: pod vplivom neposredne sončne svetlobe se izparek izpihne in se spremeni v vodno paro. Nadalje se ta pare z vetrom nekje prenese, se zbira v oblakih in celo v utripa in pade v gore v obliki snega, toče ali dežja. Nadalje se iz gorskih potokov ponovno spušča, delno izhlapeva. In tako - v krogu - cikel ponovi milijonekrat.

Tudi voda ima zelo visoko toplotno kapaciteto. Zaradi tega se vodna telesa, zlasti oceani, zelo ohladijo med prehodom iz toplega sezone ali časa dneva v hladno. Nasprotno, ko se temperatura zraka dvigne, se voda počasi segreva. Zaradi tega, kot je omenjeno zgoraj, voda stabilizira temperaturo zraka na našem celotnem planetu.

Po živo srebru ima voda najvišjo vrednost površinske napetosti. Treba je opozoriti, da se po nesreči razlije na enakomerni površini kapljica včasih postane impresiven delček. To je viskoznost vode. V njej se pojavi še ena lastnost, ko se temperatura spusti na štiri stopnje. Ko se voda ohladi do te oznake, postane lažja. Zato led vedno plava na površini vode in se strdi s skorjo, ki pokriva reke in jezera. Zaradi tega ribe ne zamrznejo v vodnih telesih, ki pozimi zamrznejo.

Voda kot prevodnik električne energije

Najprej je treba izvedeti, kaj je električna prevodnost (voda, vključno). Električna prevodnost je zmožnost snovi, da izvede električni tok skozi sebe. Skladno s tem je električna prevodnost vode sposobnost vode za vodenje toka. Ta sposobnost je neposredno odvisna od količine soli in drugih nečistoč v tekočini. Na primer, električna prevodnost destilirane vode je skoraj zmanjšana zaradi dejstva, da se takšna voda očisti iz različnih aditivov, ki so tako potrebni za dobro električno prevodnost. Odličen tokovni vodnik je morsko vodo, kjer je koncentracija soli zelo visoka. Druga električna prevodnost je odvisna od temperature vode. Višja je temperatura, večja je električna prevodnost vode. Ta vzorec je razkrit zaradi več eksperimentov fizikov.

Merjenje električne prevodnosti vode

Obstaja takšen izraz - prevodnost. To je ime ene od metod elektrokemijske analize, ki temelji na električni prevodnosti raztopin. To metodo uporabimo za določanje koncentracije v raztopinah soli ali kislin ter za nadzor sestave določenih industrijskih rešitev. Voda ima amfoterne lastnosti. To je, odvisno od pogojev, sposobno prikazati kisline in osnovne lastnosti - delovati kot kisline in baze.

Naprava, uporabljena za to analizo, ima zelo podobno ime - merilnik prevodnosti. Z merilnikom prevodnosti izmerimo elektroprovodnost elektrolitov v raztopini, katere analiza je izvedena. Morda je smiselno pojasniti še en izraz - elektrolit. Ta snov, ki se raztopi ali topi, se razkroja v ione, zaradi česar se električni tok nato izvede. Ioni so električno nabiti delci. Pravzaprav je merilnik pretoka, ki na podlagi določenih enot električne prevodnosti vode določa svojo specifično električno prevodnost. To pomeni, da določa električno prevodnost določene količine vode, ki jo vzamemo kot začetno enoto.

Tudi pred začetkom sedemdesetih let prejšnjega stoletja je bila merska enota "mo" označena za prevodnost električne energije, izhajala iz druge vrednosti - Ohm, ki je osnovna enota upora. Električna prevodnost je količina, ki je obratno sorazmerna z uporom. Zdaj se meri v Siemensu. To ime je prejel v čast nemškega znanstvenika in fizike - Werner von Siemens.

Siemens

Siemens (imenovan Cm ali S) je vzajemni Ohm, ki je enota za merjenje električne prevodnosti. En cm je enak električna prevodnost Vsak prevodnik, katerega upor je 1 ohm. Izraženo s formulo:

• 1 Sm = 1: Ohm = A: B = kg^minus-1middot^minus-2middot-ssup3-A², kjer
  A - ampere,
  V volti.

Toplotna prevodnost vode

Zdaj pa govorimo, kaj je toplotna prevodnost. Toplotna prevodnost je zmožnost snovi, da prenaša toplotno energijo. Bistvo tega pojava je v tem, da se kinetična energija atomov in molekul, ki določajo temperaturo določenega telesa ali snovi, prenese v drugo telo ali snov v njihovo interakcijo. Z drugimi besedami, toplotna prevodnost je izmenjava toplote med telesom, snovmi, pa tudi med telesom in snovjo.

Tudi toplotna prevodnost blizu vode je zelo visoka. Ljudje vsak dan uporabljajo to lastnost vode, ne da bi jo opazili. Na primer, prelijemo hladno vodo v posodo in hlajenje pijač ali hrane v njej. Hladna voda vzame toploto iz steklenice, posoda, ki v zameno daje mraz, je mogoče in reverzno reakcijo.

Zdaj lahko ta pojav enostavno predstavljamo na svetovni ravni. Oceen segreje poleti, nato pa - z začetkom hladnega vremena, počasi ohladi in daje toploto v zrak, s čimer ogreje celine. Ohladi se pozimi, se ocean začne počasi segreva v primerjavi z zemljo in daje hladu na celine, ki poleti od poletnega sonca.

Gostota vode

Nad njim je bilo rečeno, da riba živi pozimi v ribniku zaradi dejstva, da voda po vsej površini zamrzne skorjo. Vemo, da se v ledeni vodi začne obračati pri temperaturi nič stopinj. Ker je gostota vode večja od gostote led, led plava navzgor in zamrzne na površini.

Kakšne so redoksne lastnosti vode?

Tudi voda pod različnimi pogoji je lahko oksidant in reducent. To pomeni, da voda, ki oddaja svoje elektrone, napolni pozitivno in oksidira. Ali dobi elektrone in polnjenje negativno, zato je obnovljena. V prvem primeru se voda oksidira in pokliče mrtva. Ima zelo močne baktericidne lastnosti, vendar je ni potrebno piti. V drugem primeru je voda živa. Poživi, ​​spodbuja telo, da se opomore, prenaša energijo v celice. Razlika med tema dvema lastnostima vode je izražena v izrazu "oksidacijski-redukcijski potencial".

S kakšno vodo lahko reagira

Voda je sposobna reagirati s skoraj vsemi snovmi, ki obstajajo na Zemlji. Edino je, da je treba zagotoviti primerne temperature in mikroklime za pojav teh reakcij.

Na primer pri sobni temperaturi voda popolnoma reagira s kovinami, kot so natrij, kalij, barij - ti se imenujejo aktivni. S halogeni - to je fluor, klor. Pri segrevanju voda dobro reagira z železom, magnezijem, premogom, metanom.

S pomočjo različnih katalizatorjev voda reagira z amidi, estri karboksilne kisline. Katalizator je snov, kot da potisne komponente v medsebojno reakcijo, ki jo pospešuje.

Ali obstaja voda kjerkoli drugje poleg Zemlje?

Do sedaj ni bilo nobene vode na nobenem planetu sončnega sistema, razen Zemlje. Da, predvideva se njegova prisotnost na satelitih takih velikanskih planetov kot Jupiter, Saturn, Neptun in Uran, vendar doslej ni nobenih natančnih podatkov od znanstvenikov. Obstaja še ena hipoteza, dokončno dokazana, o podzemnih vodah na planetu Mars in na satelitu Zemlje - Luna. Kar zadeva Mars na splošno, so bile predstavljene številne teorije, da so nekoč na tem planetu obstajali ocean, njegov možni model pa so ga celo oblikovali znanstveniki.

Zunanji sončni sistem je veliko velikih in majhnih planetov, kjer lahko po mnenju znanstvenikov obstaja voda. Ampak ni najmanjšega možnosti za to zagotovo.

Kako uporabljati toploto in električno prevodnost vode za praktične namene

Glede na dejstvo, da ima voda visoko toplotno kapaciteto, se uporablja v ogrevalnem omrežju kot toplotni nosilec. Zagotavlja prenos toplote od proizvajalca do potrošnika. Kot odličen nosilec toplote številne jedrske elektrarne uporabljajo vodo.

V medicini se led uporablja za hlajenje, pa se uporablja para za dezinfekcijo. Tudi led se uporablja v sistemu javne prehrane.

V številnih jedrskih reaktorjih se voda uporablja kot retarder za uspešno pretok veriga jedrske reakcije.

Voda pod tlakom se uporablja za cepljenje, lomljenje in celo za rezanje kamnin. To se aktivno uporablja pri gradnji predorov, podzemnih objektov, skladišč, podhodov.

Zaključek

Iz člena izhaja, da je voda v svojih lastnostih in funkcijah najbolj nepogrešljiva in presenetljiva snov na Zemlji. Ali je življenje osebe ali kakšnega drugega živega bitja na Zemlji odvisno od vode? Seveda, da. Ali ta snov prispeva k izvajanju znanstvene dejavnosti s strani človeka? Ja. Ali ima voda električno prevodnost, toplotno prevodnost in druge uporabne lastnosti? Odgovor je tudi da. Druga stvar je, da je voda na Zemlji, še bolj pa voda čista, vse manj. In naša naloga je ohraniti in zavarovati (in s tem vse nas) pred izumrtjem.