Voda: električna vodljivost i toplinska vodljivost. Jedinice mjere električne vodljivosti vode

Tko zna formulu vode od školskih dana? Naravno, to je sve. Vjerojatno je da se iz cijelog kemijskog tečaja, mnogi koji ga ne studiraju na specijalistički način, i samo znanje o tome što H₂

Voda kao tvari

Vodena molekula, kao što znamo, sastoji se od jednog atoma kisika i dva vodikova atoma. Njegova formula je napisana kao: H₂O. Ova tvar može imati tri stanja: čvrsta - u obliku leda, plinovita - u obliku pare i tekućine - kao supstance bez boje, okusa i mirisa. Usput, to je jedina supstanca na planeti koja može postojati u sve tri države istovremeno u prirodnim uvjetima. Na primjer: na stupovima Zemljinog leda, u oceanima - vodom i isparavanjem pod sunčevim zrakama - to je parna. U tom smislu voda je anomalna.

Više vode je najčešća supstanca na našem planetu. Pokriva površinu planete Zemlje gotovo sedamdeset posto - to su oceani, brojne rijeke s jezerima i ledenjake. Većina vode na planeti je slana. Nije prikladan za piće i za uzgoj. Svježa voda je samo dva i pol posto ukupne količine vode na planeti.

Voda je vrlo jaka i visoko kvalitetna otapala. Zbog toga kemijske reakcije u vodi prolaze ogromnom brzinom. Ta ista svojstva utječu na metabolizam u ljudskom tijelu. Poznato je da je tijelo odrasle osobe sedamdeset posto vode. Ovaj je postotak još veći za dijete. Do starosti, ova brojka pada od sedamdeset do šezdeset posto. Usput, ova značajka vode pokazuje da je temelj života osobe upravo to. Što više vode u tijelu više - što je zdraviji, aktivniji i mlađi. Zato što znanstvenici i liječnici svih zemalja neumorno ponavljaju da je potrebno puno piti. To je voda u čistom obliku, a ne zamjena u obliku čaja, kave ili drugih pića.

Voda stvara klimu na planeti, a to nije pretjerivanje. Topla struja u oceanu zagrijavaju cijele kontinente. To je zbog činjenice da voda apsorbira mnogo sunčeve topline, a zatim ga odmara kad se počinje hladiti. Tako regulira temperaturu na planeti. Mnogi znanstvenici kažu da se Zemlja dugo hladi i postane kamen, ako ne i zbog prisutnosti takve količine vode na zelenoj planeti.

Svojstva vode

Voda ima mnoga vrlo zanimljiva svojstva.

Na primjer, voda je najobilniji tvari nakon zraka. Od školskog tečaja, mnogi, sigurno, sjećaju se takve stvari kao i vodeni ciklus u prirodi. Na primjer: curenje isparava pod utjecajem izravne sunčeve svjetlosti, pretvara se u vodenu paru. Nadalje, ova para pomoću vjetra, prenosi se negdje, prikuplja se u oblaku, pa čak iu olujnih oblaka i pada u planine u obliku snijega, tuče ili kiše. Nadalje, s planina potoka ponovo se spušta, djelomično isparava. I tako - u krugu - ciklus ponavlja milijune puta.

Također voda ima vrlo visoki toplinski kapacitet. Upravo zbog toga, vodna tijela, osobito oceani, vrlo su hladna tijekom prijelaza iz tople sezone ili doba dana na hladnu. Obrnuto, kada se temperatura zraka poveća, voda se polako grije. Zbog toga, kao što je gore spomenuto, voda stabilizira temperaturu zraka na cijelom našem planetu.

Nakon žive, voda ima najveću vrijednost površinske napetosti. Treba napomenuti da slučajno prolivena na ravnoj površini kap ponekad postaje impresivna mrlja. Ovo je viskoznost vode. U njemu se očituje još jedno svojstvo kada se temperatura spusti na četiri stupnja. Čim se voda ohladi na ovu oznaku, postaje lakše. Zbog toga, led uvijek lebdi na površini vode i stvrdne korom, pokrivajući rijeke i jezera. Zbog toga se riba ne zamrzava u vodenim tijelima koja se zimi zamrzavaju.

Voda kao dirigent električne energije

Najprije vrijedi saznati o tome što je električna vodljivost (uključujući vodu). Električna vodljivost je sposobnost tvari da provodi električnu struju kroz sebe. Prema tome, električna vodljivost vode je sposobnost vode da izvodi struju. Ta sposobnost izravno ovisi o količini soli i ostalim nečistoćama u tekućini. Na primjer, električna vodljivost destilirane vode gotovo je svedena na minimum zbog činjenice da je takva voda pročišćena od različitih dodataka koji su tako nužni za dobru električnu vodljivost. Odličan strujni vodič je morska voda, gdje je koncentracija soli vrlo visoka. Druga električna vodljivost ovisi o temperaturi vode. Što je temperatura veća, to je veća električna vodljivost vode. Ovaj obrazac otkriva se zbog višestrukih eksperimenata fizičara.

Mjerenje električne vodljivosti vode

Postoji takav pojam - vodljivost. Ovo je ime jedne od metoda elektrokemijske analize utemeljene na električnoj provodljivosti otopina. Primijenite ovu metodu da odredite koncentraciju u otopinama soli ili kiselina, kao i za kontrolu sastava određenih industrijskih otopina. Voda ima amfoterna svojstva. To je, ovisno o uvjetima, sposoban pokazati i kiselih i osnovnih svojstava - djelovati i kao kiselina i bazu.

Uređaj koji se koristi za ovu analizu ima vrlo sličan naziv - mjerač vodljivosti. Pomoću mjerača vodljivosti mjeri se elektro vodljivost elektrolita u otopini, čija analiza se provodi. Možda je vrijedno objasniti još jedan pojam - elektrolit. Ta tvar koja se otapa ili se topi, razgrađuje se u ionima, zbog čega se zatim provodi električna struja. Ion je električki nabijen čestica. Zapravo, provodnik, koji uzima kao osnovu određene jedinice električne vodljivosti vode, određuje njegovu specifičnu električnu vodljivost. To znači da određuje električnu vodljivost određenog volumena vode koja se uzima kao početna jedinica.

Čak i prije početka sedamdesetih godina prošlog stoljeća, mjerna jedinica "mo" je korištena za označavanje vodljivosti električne energije, izvedena je iz druge vrijednosti - Ohm, što je osnovna jedinica otpornosti. Električna vodljivost je količina koja je obrnuto proporcionalna otporu. Sada se mjeri u Siemensu. Primio je ime ove veličine u čast njemačkog znanstvenika-fizičara - Wernera von Siemens.

Siemens

Siemens (označen kao Cm ili S) je međusobno od Ohm, što je jedinica za mjerenje električne vodljivosti. Jedan cm je jednak električna vodljivost Bilo koji vodič čiji otpor je 1 ohma. Izraženo formulom:

• 1 Sm = 1: Ohm = A: B = kg^minus-1middot-m^minus-2middot-сsup3-A2, gdje
  A - ampere,
  In - volti.

Toplinska vodljivost vode

Sada ćemo pričati, što je toplinska vodljivost. Toplinska vodljivost je sposobnost tvari da nosi toplinsku energiju. Bit fenomena leži u činjenici da kinetička energija atoma i molekula, koja određuje temperaturu određenog tijela ili tvari, prenosi se u drugo tijelo ili supstance u njihovoj interakciji. Drugim riječima, provođenje topline je izmjena topline između tijela, tvari, te između tijela i tvari.

Toplinska vodljivost u blizini vode je također vrlo visoka. Ljudi svakodnevno koriste ovu vodu, bez da to uočavaju. Na primjer, ulijevanje hladne vode u posudu i hlađenje pića ili hrane u njemu. Hladna voda uzima toplinu iz boce, spremnik, zauzvrat daje hladnoću, to je moguće i obrnuto.

Sada se taj fenomen lako može zamisliti na globalnoj razini. Ocejak se zagrijava tijekom ljeta, a onda - s početkom hladnog vremena, polako se hladi i zagrijava zrak, čime se grije kontinenti. Rashlađeno tijekom zime, ocean počinje toplina vrlo polagano u odnosu na zemlju i daje svježinu na kontinentima, languive od ljetnog sunca.

Gustoća vode

Iznad toga je rečeno da riba živi zimi u ribnjaku zbog činjenice da voda zamrzava koru po cijeloj površini. Znamo da se u ledenoj vodi počinje okretati na temperaturi od nula stupnjeva. Zbog činjenice da je gustoća vode veća od gustoće led, led pluta i zamrzava se na površini.

Što je redoksna svojstva vode

Također, voda pod različitim uvjetima može biti i oksidator i reducirajući agens. To znači da voda, odustajanje od svojih elektrona, naplaćuje pozitivno i oksidira. Ili se elektrona i optužuje negativno, pa je obnovljena. U prvom slučaju, voda se oksidira i zove mrtva. Ima vrlo moćna baktericidna svojstva, ali nije potrebno piti. U drugom slučaju, voda je živa. Oživljava, potiče tijelo da se oporavi, nosi energiju stanicama. Razlika između ova dva svojstva vode izražena je u pojmu "potencijal za smanjenje oksidacije".

S tim što voda može reagirati

Voda može reagirati sa gotovo svim supstancijama koje postoje na Zemlji. Jedino je da odgovarajuću temperaturu i mikroklima treba predvidjeti za pojavu ovih reakcija.

Na primjer, na sobnoj temperaturi voda reagira savršeno s metalima poput natrija, kalija, barija - oni se zovu aktivni. S halogenom - to je fluor, klor. Kada se grije, voda reagira dobro sa željezom, magnezijem, ugljenom, metanom.

Uz pomoć različitih katalizatora, voda reagira s amidima, esterima karboksilne kiseline. Katalizator je tvar, kao da gura komponente u međusobnu reakciju, ubrzavajući ih.

Postoji li voda negdje drugdje osim Zemlje?

Do sada nije pronađena voda na bilo kojem planetu Sunčevog sustava, osim Zemlje. Da, pretpostavlja se njegova prisutnost na satelitima takvih divovskih planeta kao što su Jupiter, Saturn, Neptun i Uran, ali zasad nema točnih podataka od znanstvenika. Postoji još jedna hipoteza, dok se konačno ne dokazuje, o podzemnim vodama na planeti Mars i na satelitu Zemlje - Mjesecu. Što se tiče Marsa općenito, iznesene su brojne teorije da je u jednom trenutku na ovom planetu bilo oceana, a njegov je mogući model čak i dizajnirao znanstvenici.

Izvan Sunčevog sustava postoje mnogi veliki i mali planeti, gdje, prema znanstvenicima, može biti voda. No, ne postoji ni najmanje prilika da to vidimo sigurno.

Kako koristiti toplinu i električnu vodljivost vode u praktične svrhe

S obzirom na činjenicu da voda ima visoki toplinski kapacitet, koristi se u grijanju kao glavni nosač topline. Osigurava prijenos topline od proizvođača do potrošača. Kao izvrsni nosač topline, mnoge nuklearne elektrane koriste vodu.

U medicini, led se koristi za hlađenje, a para se koristi za dezinfekciju. Također, led se koristi u javnom ugostiteljskom sustavu.

U mnogim nuklearnim reaktorima voda se koristi kao usporivač radi uspješnog protjecanja nuklearnu reakciju lanca.

Voda pod pritiskom koristi se za cijepanje, lomljenje i čak za rezanje stijena. To se aktivno koristi u izgradnji tunela, podzemnih objekata, skladišta, podzemnih željeznica.

zaključak

Iz članka proizlazi da je voda u svojim svojstvima i funkcijama najvažnija i najvažnija supstanca na Zemlji. Je li život čovjeka ili bilo kojeg drugog živog bića na Zemlji ovisan o vodi? Naravno, da. Dali li ta tvar doprinosi provođenju znanstvene aktivnosti od strane čovjeka? Da. Ima li voda električna vodljivost, toplinska vodljivost i druga korisna svojstva? Odgovor je također da. Druga stvar je da je voda na Zemlji, a još više voda je čista, manje i manje. I naša je zadaća očuvati i osigurati ga (a time i sve nas) od izumiranja.