Αγώγιμο

Η αγωγιμότητα αναφέρεται στη διαδικασία μέσω της οποίας η ενέργεια μεταφέρεται μέσω της επαφής με τα υλικά. Η αγωγιμότητα είναι διαφόρων τύπων. Ωστόσο, τα τρία κύρια είναι η ηλεκτρική, η θερμική και η ιοντική αγωγιμότητα. Οποιοδήποτε υλικό μπορεί να είναι είτε μονωτής είτε καλός αγωγός.

Διάφορα υλικά έχουν αγωγιμότητα διαφορετικών βαθμών. Διαφορετικοί τύποι ενέργειας που μεταφέρονται καθορίζουν επίσης τη μονάδα μέτρησης της αγωγιμότητας. Αν πάρουμε το παράδειγμα της ηλεκτρικής αγωγιμότητας, μετριέται σε siemens ανά μέτρο.

Διάφοροι παράγοντες καθορίζουν τον βαθμό αγωγιμότητας. Είναι – θερμοκρασία, σύνθεση υλικού, δομή κ.λπ. Η αγωγιμότητα οποιουδήποτε υλικού λέει πολλά για τις χρήσεις και τις εφαρμογές του στην πραγματική ζωή.

Διαφορετικοί τύποι αγωγιμότητας

Η ενέργεια που μπορεί να μεταφερθεί μέσω ενός υλικού μπορεί να είναι οποιασδήποτε μορφής – ηλεκτρική, ηχητική ενέργεια, θερμική ενέργεια ή ιοντική ενέργεια. Αυτοί οι τύποι αγωγιμότητας εξηγούνται ως εξής:

• Θερμική αγωγιμότητα:Είναι η ικανότητα ενός υλικού να μεταφέρει τη θερμική (θερμική) ενέργεια. Η θερμική ενέργεια μετριέται σε W/mK ή watt ανά μέτρο Kelvin. Τα υλικά που διαθέτουν καλή θερμική αγωγιμότητα, όπως τα μέταλλα, μεταφέρουν πολύ καλά τη θερμότητα και απελευθερώνουν τη θερμότητα γρήγορα. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται συχνά σε ψύκτρες. Από την άλλη πλευρά, τα αέρια έχουν χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και έτσι αποτελούν ένα καλό μονωτικό.
• Υδραυλική αγωγιμότητα:  Μετρά πόσο καλά το νερό διεισδύει μέσα από μια πορώδη ουσία, όπως το βράχο. Μια κρίσιμη εφαρμογή της υδραυλικής αγωγιμότητας είναι η μελέτη της υδρολογίας και της γεωργίας.
• Ακουστική αγωγιμότητα:Η ακουστική αγωγιμότητα είναι η ικανότητα οποιουδήποτε υλικού να διαδίδει ηχητικά κύματα εντός της δομής του. Ουσιαστικά τα κύματα ήχου δεν μπορούν να ταξιδέψουν στο κενό, σε αντίθεση με τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Ωστόσο, απαιτούν οποιοδήποτε μέσο, ​​όπως ο αέρας για να ταξιδέψουν.
• Ηλεκτρική αγωγιμότητα:Τα πολωμένα υλικά, καθώς και τα μέταλλα, είναι πολύ καλοί αγωγοί του ηλεκτρισμού. Η μονάδα SI για τη μέτρηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας είναι η μονάδα SI siemens ανά μέτρο. Αυτά τα υλικά που είναι καλοί αγωγοί του ηλεκτρισμού αποτελούν ουσιαστικό μέρος της παραγωγής και της μετάδοσης ηλεκτρικής ενέργειας. Οι βιομηχανίες ή τα νοικοκυριά, όπως γνωρίζουμε, εξαρτώνται από αυτά τα υλικά, τα οποία είναι καλοί αγωγοί του ηλεκτρισμού. Ο χαλκός είναι ένα τέτοιο μέταλλο που είναι εξαιρετικός αγωγός του ηλεκτρισμού και είναι επίσης φθηνότερος και πιο άφθονος.
• Ιονική αγωγιμότητα:Είναι αρκετά παρόμοια με την ηλεκτρική αγωγιμότητα, ωστόσο, σε μοριακό επίπεδο. Η ιοντική αγωγιμότητα είναι ο τρόπος με τον οποίο το φορτίο των σωματιδίων ή των ιόντων κινείται κατά μήκος της μοριακής δομής οποιασδήποτε ύλης. Οι ηλεκτρολύτες είναι χημικές ουσίες που επιτρέπουν στα ιόντα μέσω της κρυσταλλικής ή μοριακής τους δομής. Μια κρίσιμη εφαρμογή της ιοντικής αγωγιμότητας φαίνεται στον τρόπο λειτουργίας των μπαταριών.

Αυτοί οι τύποι αγωγιμότητας είναι σημαντικοί για εμάς στη μελέτη της χημείας για την ανάλυση των συμπεριφορών διαφορετικών υλικών κάτω από ποικίλες συνθήκες. Πάρτε ένα παράδειγμα μέτρησης της ιοντικής αγωγιμότητας οποιασδήποτε ουσίας που μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να σχεδιάσουν καλύτερες μπαταρίες με αυξημένη διάρκεια ζωής.

Προσδιορισμός ηλεκτρικής αγωγιμότητας

Κατά τη μελέτη των σημειώσεων αγωγιμότητας, είναι επίσης σημαντικό να κατανοήσουμε την αγωγιμότητα διαφορετικών λύσεων. Η αγωγιμότητα ενός διαλύματος εξαρτάται και είναι ευθέως ανάλογη με τα ιόντα που περιέχει.

Προκειμένου να προσδιοριστεί η αγωγιμότητα, ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται σε ένα διάλυμα. Η Siemens ανά λίτρο ανά mole είναι η μονάδα μέτρησης για τον προσδιορισμό της ηλεκτρικής αγωγιμότητας.

Ιονική αγωγιμότητα

Η ιοντική αγωγιμότητα σημαίνει την τάση των ιόντων μιας ουσίας να μετακινούνται από τη μια πλευρά στην άλλη όταν βρίσκονται σε υδατικό διάλυμα. Ορισμένες από τις ουσίες όπως τα ιόντα ουσιαστικά δεν αγώγουν καμία μορφή ηλεκτρισμού όταν βρίσκονται σε στερεή κατάσταση. Ωστόσο, όταν διασπώνται σε ένα υδατικό διάλυμα, τα ιόντα τους αρχίζουν να κινούνται ελεύθερα, αγώγοντας έτσι ηλεκτρισμό. Μερικές από τις σημαντικές εφαρμογές της ιοντικής αγωγιμότητας περιλαμβάνουν οικοδομικά υλικά για τη μόνωση κτιρίων από τη θερμότητα, τον έλεγχο της καθαρότητας μετάλλων όπως ο άργυρος και ο χαλκός.

Θερμική αγωγιμότητα

Ουσιαστικά η αγωγιμότητα απαιτεί ένα μέσο που είναι στερεό. Έτσι, μπορούμε να ορίσουμε τη θερμική αγωγιμότητα ως τον ρυθμό μέσω του οποίου η θερμική ενέργεια μπορεί να μεταφερθεί μέσω μιας ουσίας. Γενικά μετριέται σύμφωνα με τη μονάδα επιφάνειας διατομής μιας ουσίας. Προκειμένου να επιτρέπεται η αγωγή της θερμικής ενέργειας, είναι σημαντικό να υπάρχει μια διαβάθμιση θερμοκρασίας.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η θερμική αγωγιμότητα είναι σημαντικά διαφορετική από τη μεταφορά ή την ακτινοβολία. Όπως και στη διαδικασία της συναγωγής, η θερμότητα μεταφέρεται ουσιαστικά μέσω ενός ρευστού, ιδιαίτερα αερίου ή τετηγμένης ουσίας. Ομοίως, η ακτινοβολία επίσης δεν απαιτεί ουσιαστικά ένα μέσο και διαδίδεται κυρίως μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.

Αγωγιμότητα του νερού

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το καθαρό νερό δεν είναι καλός αγωγός του ηλεκτρισμού και ουσιαστικά αυξάνεται με την αύξηση των ιοντικών συγκεντρώσεων. Τα ακόλουθα είναι η καθαρότητα των τύπων νερού και η αγωγιμότητά τους:

1. Θαλασσινό νερό:5 S/m
2. Η αγωγιμότητα του πόσιμου νερού:0,005-0,05 S/m
3. Αγωγιμότητα απεσταγμένου νερού:5,5 × 10-6 S/m

Συμπέρασμα

Ας ελπίσουμε ότι, μέσω των σημειώσεων αγωγιμότητας, μπορέσατε να κατανοήσετε την αγωγιμότητα, τους διαφορετικούς τύπους αγωγιμότητας και πώς μπορεί να μετρηθεί η αγωγιμότητα. Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε την έννοια της αγωγιμότητας καθώς είναι ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα φαινόμενα που εφαρμόζεται σε διάφορες βιομηχανικές διαδικασίες.