Андрей Смирнов
Время чтения: ~17 мин.
Просмотров: 0

Какие вещества проводят электрический ток?

Чем можно заменить?

Никакая другая жидкость  непригодна для разбавления антифриза. Для этого не подходит ни водопроводная, ни кипяченая вода. Даже в очищенной обычным фильтром воде все равно остаются соли с примесями.

При их добавлении смесь теряет свои антикоррозийные свойства. Из-за некачественной воды все системы автомобиля быстро выйдут из строя.

Внимание! Не следует использовать вместо дистиллята талую воду и дождевые осадки. В них все равно содержатся посторонние примеси.

Температура превращения в лед

Скорость превращения очищенной воды в лед зависит от условий, в которых она находится. Дистиллированная смесь, находящаяся на улице и внутри аккумулятора машины, замерзает при разной температуре. В двух указанных случаях отмечается разная точка замерзания.

На улице

В уличных условиях очищенный состав кристаллизуется довольно быстро. На открытом воздухе нет факторов, препятствующих быстрому переходу раствора в состояние льда.

Качественный дистиллят на улице может замерзнуть при -10С. Это значение является точкой замерзания. Но часто имеющиеся в продаже составы превращаются в лед при температурном режиме от -1 до -5С.

В аккумуляторе

Поскольку в данном случае очищенная вода находится внутри аккумуляторной батареи, то процесс ее замерзания будет происходить медленнее. Но это касается случаев, если дистиллят заливается в прогретый аккумулятор. Он остывает медленно. При слабом минусе дистиллят внутри него не успеет заморозиться.

Важно. Точкой замерзания качественной дистиллированной воды в аккумуляторной батарее является значение в -7С

Обычные составы среднего качества могут начать кристаллизироваться уже при температуре в -3С.

Процессы в электропроводниках

Во время протекания электричества проводник попадает под определённое воздействие. Самое главное — это повышение температуры. А также выделяют некоторые химические реакции, которые могут изменить физические свойства вещества. Более всего такому влиянию подвергаются проводники второго рода. В них протекает химическая реакция, которую называют электролизом.

Ионы веществ около электрических полюсов получают необходимый заряд и восстанавливают исходное состояние, которое было у них до образования щелочи, кислоты или соли. С помощью электролиза химики и физики могут получать чистые химические вещества из природного сырья. Таким образом создают алюминий и другие виды металлов.

Вещества первого и второго рода участвуют в других процессах, кроме проводимости электричества. К примеру, во время взаимодействия кислоты со свинцом возникает химическая реакция, которая вызывает выделение тока. По такому принципу работают все аккумуляторы. Проводники первой группы при контакте друг с другом могут изменяться. Медь и алюминий при эксплуатации нужно покрывать специальной оболочкой, иначе оба металла просто расплавятся. Влажный воздух приведёт к тому, что произойдёт электрохимическая реакция. Поэтому проводники покрывают слоем лака или другого защитного материала.

Такие вещества были открыты в 20 веке. Керамика из кислорода, бария, меди и лантана при обычных условиях не проводит ток, но после нагревания становится сверхпроводником. На практике выгодно использовать вещества, которые могут пропускать электричество при 58 градусах по Кельвину и выше — температуре, превышающей отметку кипения азота.

Жидкость и газы, проводящие ток, используют реже твёрдых веществ. Но и они необходимы для изготовления современных электрических приборов.

Нормы соответствия дистиллята

Полученная методом дистилляции вода, должна соответствовать по своим свойствам, определенным, принятым в РФ нормам.

Только при этом условии, допустимо ее применение для человека и для технических целей.

Для некоторых производств применяются повышенные требования к составу и качеству готового продукта.

Например, в медицине, при производстве пищевой и косметической продукции. При использовании в этих областях, очищенная вода может проходить дополнительную процедуру обеззараживания ультрафиолетом.

ГОСТ 6709-72

Требования к качеству дистиллята отражено в межгосударственном стандарте ГОСТ 6709-72. В соответствии с документом, свойства итогового продукта должны отвечать следующим критериям по физическим и химическим показателям:

Наименование показателя (не более указанного значения)Норма (мг/дм)
1. Остаток после выпаривания5
2. Аммиак и аммонийные соли (NH)0,02
3. Нитраты (NО)0,2
4. Сульфаты (SО)0,5
5. Хлориды (Сl)0,02
6. Алюминий (Аl)0,05
7. Железо (Fе)0,05
8. Кальций (Са)0,8
9. Медь (Сu)0,02
10. Свинец (Рb)0,05
11. Цинк (Zn)0,2
12. Вещества восстанавливающие KМnO (O)0,08

Согласно нормативно-правовому акту, для достижения требуемых стандартов должны соблюдаться правила приемки, которые отражены в ГОСТ-3885. Готовый продукт должен храниться в герметически закрытых емкостях, которые способны обеспечить стабильное качество продукта.

Полная информация о составе дистиллированной воды согласно ГОСТу здесь.

ТУ 2389-041-72427804-2011

ТУ 2389-041-72427804-2011 определяет свойства дистиллированной воды для применения в кислотных аккумуляторах, при разведении антифриза, в бытовых приборах и других целях, предусмотренных документом.

В соответствии с ТУ, очищенный состав должен обладать следующими свойствами:

  • Прозрачный.
  • Бесцветный.
  • Без запаха.
  • Молекулярная масса H2O – 18,01.
  • Ph- 5,4-6,6.
  • Удельная электропроводимость при t=20˚С, См/м – не более 5*10-4.
  • Физико-химические свойства соответствуют ГОСТ 6709-72.

Документом прописаны требования к таре для разлива дистиллята, она должна быть:

  1. Из фторопласта или полиэтилена.
  2. Обеспечивать сохранность качества готового продукта.
  3. Прочной.
  4. Сухой.
  5. Чистой.
  6. Не иметь посторонних запахов.
  7. Не пропускать пропускание влаги.

Можно ли смешивать?

Электролиты проявляют свои свойства только в растворах. Поэтому в технической практике их в обязательном порядке смешивают с дистиллированной водой.

Самый распространённый пример – использование в аккумуляторных кислотных батареях (АКБ) или в щелочных аккумуляторах:

  • в автомобильных АКБ вода смешивается с серной кислотой;
  • в щелочных аккумуляторах — с едким калием или едким натром.

Чтобы аккумулятор демонстрировал хорошую ёмкость, раствор должен иметь строго определённую концентрацию. Поэтому смешивание компонентов необходимо проводить в правильных пропорциях, в соответствии с техническим регламентом.

Также стоит помнить, что при соединении кислоты и воды температура раствора повышается. Перед его использованием требуется время на остывание.

Соединяя электролит с водой, нужно концентрированное вещество понемногу добавлять в дистиллят, а не наоборот. Нарушение этого правила чревато мгновенным вскипанием раствора и химическими ожогами.

Почему вода проводит электрический ток

На протяжении двух веков ученые строят гипотезы, почему вода является проводником электричества. Если рассмотреть некую идеальную воду, состоящую исключительно из молекул Н20, то напрашивается вывод, что вода – диэлектрик.

В реальности любая вода (водопроводная, озерная, речная, родниковая) содержит различные примеси в большей или меньшей степени. Примеси, по большей части, являются солями. Молекула воды устроена как магнит, на языке физики – диполь. Диполи воды «разбирают» молекулы солей на ионы.Ион – это атом, у которого есть либо лишние, либо недостающие электроны. Но любой атом стремится стать нейтральным. Для этого ему необходимо отдать лишние электроны или получить недостающие. Поэтому заряженные частицы начинают двигаться в электромагнитном поле: положительные ионы к катоду, отрицательные к аноду. А ток, как мы помним из школьного курса физики, это движение заряженных частиц. Чем выше концентрация соли, тем лучше проводимость тока.

Когда электричество «течет» через воду, атомы кислорода почти неподвижны. Их поведение хорошо иллюстрирует опыт с «колыбелью Ньютона». В этом эксперименте используются одинаковые шары, подвешенные в один ряд. Если одним из шаров ударить по всей цепочке – двигаться будут только крайние, остальные сохранят неподвижность.

На молекулярном уровне этот процесс описал еще в 19 веке немецкий химик Гротгус. Он предположил, что молекулы воды передают протоны по цепочке, мгновенно формируя и разрывая новые ковалентные связи. На сегодняшний день его теория подтверждена в Йельском университете.

Но самое поразительное, что дистиллят воды тоже проводит электричество, в ничтожной степени, но проводит. Молекулы воды обладают нейтральным зарядом. Однако небольшое количество молекул всегда диссоциируют на ионы водорода и гидроксильную группу, а значит, даже дистиллированная вода проводник электричества, так как в ней есть заряженные частицы. Хотя с практической точки зрения электропроводность дистиллированной воды настолько мала, что принято считать ее диэлектриком.

Что собой представляет: определение и характеристики

Дистиллированной именуют воду, лишенную каких-либо примесей. В ней нет органических частиц и минералов. Она не имеет вкуса и запаха, полностью прозрачна.

Для изготовления применяется методика дистилляции. В ее основу положен принцип испарения воды при кипячении. Капли чистой воды вначале переходят в газообразное состояние.

Посторонние частицы на такую трансформацию не способны, а потому они остаются на дне емкости. После охлаждения пары конденсируются и снова превращаются в жидкость. Именно ее и называют дистиллированной водой.

Благодаря тому, что дистиллят лишен примесей, его можно нагревать выше точки кипения и охлаждать ниже температуры замерзания. Из-за этого он нашел широкое применение в технике.

О замерзании дистиллированной воды расскажет эта статья, о кипении — эта.

Состав

В идеале дистиллированная вода должна состоять исключительно из молекул H2O. Но на практике добиться этого сложно.

Поэтому действующие стандарты допускают наличия в ней небольших концентраций:

  • нитратов,
  • хлоридов,
  • металлов,
  • кальция и других элементов.

Кроме того, после контакта с внешней средой в дистилляте растворяются атмосферные газы:

  • азот,
  • кислород,
  • углекислый газ.

Из-за этого меняется его кислотность — pH варьируется от 5,4 до 6,6. О составе дистиллированной воды расскажет эта статья, о Ph — эта.

В чем отличие от обычной воды?

Дистиллированная вода — это кипяченая жидкость или нет? Существует несколько разновидностей воды. Чтобы понять их различия, рассмотрим таблицу:

ПоказательТип воды
ДистиллированнаяВодопроводнаяКипяченаяВода для инъекций
Метод приготовленияПерегонка в специальном аппарате дистиллятореВода пропускается через систему фильтровВода нагревается до температуры 100 градусов Цельсия и кипятится 3-5 минутВода очищается дважды: вначале по методу обратного осмоса, а затем дистилляции.
СоставМолекулы H2O, допускаются минимальные концентрации иных веществВ такой воде могут присутствовать любые химические элементы и органические частицы, все зависит от качества фильтрацииКипячение избавляет от микроорганизмов в воде. Ее химический состав может меняться, так как под действием повышенной температуры некоторые вещества способны вступать в реакции, образуя различные соединения.Молекулы H2O с минимальным количеством посторонних примесей

Получается, что главным отличием всех разновидностей воды становится состав. Он же и определяет дальнейшее применение. Подробнее об отличиях дистиллированной воды — здесь.

Какое применение находит?

Для чего и где используется дистиллят? Дистиллированная вода нашла широкое применение в различных областях:

  1. Медицина. На ее основе готовят лекарственные препараты, в том числе и инъекционные растворы.
  2. Автомобили. Такой водой разбавляют концентрированный антифриз, используют ее в аккумуляторах, а также в качестве стеклоомывателя.
  3. Измерительные приборы: pH-метры, рефрактометры и прочие. Вода используется для калибровки агрегатов и очищения их рабочей части. Наличие любых примесей негативно сказывается в дальнейшем на точности показаний аппаратуры.
  4. Бытовая техника. Такую воду советуют заливать в утюг, парогенератор, увлажнитель воздуха и прочие устройства. Использование дистиллята не позволяет формироваться известковому налету на нагревательном элементе прибора, что продлевает срок его службы.

Дистиллированную воду также нередко применяют в промышленности. Она повышает эффективность гидроабразивной резки, качество изготавливаемых на ее основе лакокрасочных материалов и прочее.

О применении дистиллированной воды для отопления читайте здесь.

Дистиллят или электролит: что лучше для аккумулятора?

Перед ответом на этот вопрос, нужно понять причину выхода детали из строя. Выяснить состав жидкости в батарее поможет ареометр.

Если по итогам замера обнаружилось снижение концентрации соляной кислоты ниже нормы, то долив воды только усугубит ситуацию. Следовательно, нужно заливать электролит.

Когда причина неисправности кроется в испарении влаги из аккумулятора, необходимо долить воды. Она разбавит оставшуюся кислоту, и отложение кислотных компонентов на пластинах батареи не произойдет. В чем разница между электролитом и дистиллированной воды, читайте в этой статье.

Что лучше?

У электролита и дистиллированной воды разные функции. Вода служит растворителем и создаёт среду, в которой происходит диссоциация. Будучи свободной от посторонних примесей, она не искажает хода химической реакции и не меняет свойств диссоциирующего соединения.

Дистиллированная вода является лучшим растворителем по сравнению с другими видами H2O. Кроме того, её температура замерзания значительно ниже обычной – около -100С. Эти физико-химические свойства позволяют применять её в электротехнике.

Таким образом, вопрос о том, что лучше, некорректен. У дистиллированной воды и электролитов разные задачи. Вода нужна, чтобы получить токопроводящий раствор или уменьшить его концентрацию. Электролит добавляется в воду, чтобы повысить её электропроводность.

Механизм образования заряженных частиц при растворении в воде

Физические характеристики дистиллята

Физические свойства дистиллята отличаются от аналогичных параметров обычной воды. Это связано, прежде всего, с высокой чистотой вещества.

Плотность

Максимальная плотность состава достигается при температурах 3,8-4,2°C.  При повышении температуры более 4 °C, значение данного показателя снижается. То есть удельная масса вещества при нормальных условиях значительно ниже плотности при высоких температурах:

t, °Cp, г/мл
0,9998
0,10,9998
20,9999
41
100,9997
200,9982
300,9957
500,988
1000,9584
1500,9168
2000,8647
3000,7122
3500,5745
374,120,3178

Температура кипения и замерзания

Одним из феноменов дистиллята считается проявление такого свойства, как кипение и замерзание.

Уникальность заключается в том, что благодаря отсутствию примесей в составе, при нагреве до 100°C она не будет кипеть.

Но если в таком состоянии в воду добавить, например, сахар, она тут же забурлит.

То же самое происходит и при замерзании – возможно переохлаждение ниже точки образования льда (0°C), до минус 10°C. При этом вода не переходит в твердое состояние.

Переход из обычного состояния в замерзшее или кипящее, возможен двумя путями:

  1. При добавлении примесей.
  2. При взбалтывании.

Если в охлажденную до 0°C воду бросить кубик льда, она тут же затвердеет.

Сопротивление

Одними из параметров, определяющим степень качества дистиллята, служат электрическая проводимость и сопротивление (R). Чем чище состав, тем меньше проводимость и выше сопротивление. По нормам показатель R должен быть не менее 200 кОМ*см.

Жесткость

Степень жесткости воды определяется содержанием в ней растворенных солей, в том числе кальция и магния.

Соответственно при высоком удельном весе элементов вода жесткая, при незначительном – мягкая.

Дистиллированная вода  обладает значением показателя, соответствующему мягкому составу – до 2 мг-экв./л. Благодаря этому свойству ее используют в лечебных и профилактических целях.

PPM

Показатель  PPM характеризует качество воды с точки зрения содержания частиц солей на миллион молекул воды, то есть 1 мг частиц на 1 л вещества. Не рекомендована к употреблению вода с PPM=1000.

Дистиллят является идеальным питьевым ресурсом с этой точки зрения, содержание солей и микроэлементов может быть от 0 до 5 мг/л.

Коэффициент преломления

Показатель преломления (n) отражает изменение направления светового луча при переходе из одной среды в другую. В нашем случае это значение рассматривается относительно пограничного состояния с воздухом, n=1,333.

Электропроводность

Способность вещества проводить электрический ток называется электропроводностью.

Значение показателя определяется содержанием в составе очищенной воды растворенных веществ (неорганических и органических) и температуры.

Очищенная вода является диэлектриком, проводимость тока очень низкая. Согласно ГОСТу данный показатель дистиллята не должен быть более 5*104 см/м при t=20°C.

Микробиологические показатели

Микробиологический показатель отражает содержание в составе дистиллята бактерий. Благодаря этому коэффициенту можно определить степень безопасности потребления воды для населения. В соответствии с нормативными актами, дистиллированный напиток должен приравниваться по содержанию бактерий к воде питьевой.

То есть на 1 мл должно присутствовать не более 100 микроорганизмов, при том, что в составе не должны содержаться бактерии:

  1. Еntегоbасtеriасеае.
  2. Р.аегuginosa.
  3. аuгеus.

Для соблюдения требуемого уровня значения, должны выполняться установленные ГОСТом правила очищения, хранения, контроля качества и транспортировки дистиллята.

Уровень PH

Согласно законодательному акту, устанавливающему требования к качеству дистиллированной воды, уровень PH может быть в пределах 5,4-6,6.

Такой показатель кислотности вызван содержанием в составе дистиллята растворенного углекислого газа.

При таком значении вода является слабокислой. Для получения щелочного или ионизированного состава достаточно удалить CO2 кипячением на протяжении 30 минут.

Подробную статью об уровне ph читайте здесь.

Видео: телепрограмма о причинах кашля с кровью

uhonos.ru

Какие металлы лучше всего проводят электрический ток и где они используются

Какие металлы лучше всего проводят электрический ток и где они используются

Какой металл лучше всего проводит тепло и электрический ток? Металлы с наивысшей электропроводностью, а также назначение меди, серебра и других токопроводящих материалов.

какой металл лучше проводит, какой металл лучше проводит ток, какой металл лучше проводит электрический, какой металл лучше проводит тепло, какой металл лучше всего проводит электрический ток, какой металл лучше других проводит электрический ток

В этой статье мы рассмотрим, какой металл лучше всего проводит электрический ток. Сразу отметим, что чистые металлы являются более хорошими проводниками по сравнению со сплавами, потому что примеси препятствуют свободному движению электронов.

Наивысшей электропроводностью обладает чистое серебро. Медь немного уступает серебру, но ее большое преимущество – в более низкой стоимости. Благодаря этому в промышленных масштабах используется именно медь.

Золото – хороший проводник, к тому же оно не подвержено окислению. А высокая пластичность позволяет вытянуть сколь угодно тонкую проволоку. Поэтому золото применяется в микроэлектронике. Но недостатком металла является еще более высокая, чем у серебра, стоимость.

Какой металл лучше других проводит электрический ток из числа недорогих материалов? Алюминий. Он уступает предыдущим трем материалам по показателю электропроводности. Но все же он является сильным проводником и устойчив к коррозии. Недостаток алюминия – его повышенная ломкость.

Главное назначение этих материалов – элементы силовых установок, линий электропередач и всех механизмов, связанных с потреблением или передачей электрического тока.

Чаще всего применяются медь и алюминий, а также сплавы: бронзы, латунь. Рассмотрим, какие материалы подходят для производства той или иной продукции.

Медь

Используется только электролитических марок М I, М 0. Она бывает твердой и мягкой.

  • Твердая за счет наклепа подходит для коллекторов, проводов.

  • Мягкая, после отжига, подходит для производства обмоточных проводов, потому что имеет высокую гибкость.

Латунь

Из нее создаются сложнопрофильные токоведущие детали, которые должны обладать повышенной твердостью и стойкостью к электрическим разрядам.

Алюминий

Подходит для изготовления проводов для линий электропередач, обмоточных и монтажных проводов.

Золото и серебро

Эти дорогие материалы используются в производстве электроники, где их расход относительно небольшой.

Ниже представлена таблица с показателями электропроводности. В ней же видно, какой металл лучше всего проводит тепло.

В чём разница?

Чем отличается дистиллированная вода от электролита? Степень электролитической диссоциации – ключевое отличие дистиллированной воды от электролита. Диссоциацией в химии называется распад молекул вещества на катионы и анионы.

Чем больше молекул распадается в растворе, тем больше степень диссоциации:

Дистиллированная водаЭлектролиты
2*10-7%Серная кислота – 60%, азотная кислота – 92%, едкий натр – 84%, поваренная соль – 84%

Приведённые данные показывают, что молекулы электролитов при растворении почти полностью распадаются на ионы. У дистиллированной воды этот показатель настолько низкий, что им можно пренебречь.

Ссылки

Защита от удара током

Современные электрические приборы делают так, чтобы они были максимально безопасными для человека. Провода и все части прибора помещают в электроизолирующую оболочку. Но все же в некоторых случаях электричество может нанести вред. Если изоляция повредилась и происходит пробой тока на корпус прибора, то можно получить серьезный удар. Такие удары приводят к травмам, а порой и к смерти. Иногда травма наступает не от самого тока, а от его последствий. Человека отдергивает, отбрасывает назад, и он ударяется головой или другой частью тела о твердый предмет.

Вот почему важно приобретать только качественную бытовую технику и устанавливать УЗО (устройство защитного отключения) в доме. Никогда нельзя хвататься голыми руками за провода, не будучи на 100% уверенным, что они обесточены

Осторожно следует обращаться с конденсаторами, и перед использованием даже вполне знакомого электроприбора желательно прочитать инструкцию

Осторожно следует обращаться с конденсаторами, и перед использованием даже вполне знакомого электроприбора желательно прочитать инструкцию

Действительно ли вода проводит электричество? — Интересные факты

Здравый смысл подсказывает нам, что не стоит работать с оголенными электрическими проводами или даже включать вилку в розетку, стоя босиком в луже воды или даже просто с мокрыми руками. Поэтому большинство из нас считает, что вода хорошо проводит электричество. И правда, если мы стоим в ней, держа в руках провод под напряжением или неисправный электроприбор, вода повысит проводимость вашего тела и замкнет электрическую цепь, из-за чего ток протечет через вас. Это может привести к смертельным поражениям или хотя бы просто электрическому шоку.

Но на самом деле чистая дистиллированная вода вообще не проводит электричество. Ведь в ней нет ничего, что могло бы переносить заряд. Но, поскольку она является отличным растворителем, в ней всегда имеется некоторая концентрация заряженных частиц, где бы в природе она ни находилась.

Водопроводная вода всегда содержит в себе достаточно примесей, включая минералы и хлор, что позволяет ей проводить электричество достаточно сильно. Еще более опасной воду делает то, что она способна заполнять все открытые промежутки между вашим телом и любыми наэлектризованными проводами или предметами. Цепь замкнется даже при небольшом количестве водопроводной воды на вашем теле.

Кроме того, соль от пота также растворится в воде, увеличив ее проводимость. Примеси, которые могут проводить электричество, называются электролитами. Они включают в себя кислоты, соли и другие вещества. Электролиты подразделяются на слабые и сильные по степени своей относительной проводимости.

Батареи транспортных средств содержат в каждой ячейке электролитический раствор серной кислоты (h3SO4) и воду, что облегчает проводимость. Более новые батареи содержат гидроксид калия (KOH) или другого щелочного металла.

Электролиты способствуют перемещению ионов от катода к аноду при зарядке батареи и от анода к катоду при разрядке или включении электрической цепи. Растворяясь в воде, они распадаются на ионы – свободные движущиеся заряженные частицы, которые из-за своей подвижности внутри растворов могут переносить электрический ток в воде.

Все это можно подтвердить простым экспериментом. Вам понадобится электрическая цепь с батареей и лампочкой, которые соединены проводами. Разомкните ее и положите концы проводов контура в стакан чистой дистиллированной воды. Вы заметите, что лампочка не загорится. Теперь медленно начните растворять в воде обычную поваренную соль. Лампочка начнет светиться, и по мере растворения соли она будет становиться все ярче и ярче. Ведь поваренная соль, по-научному называемая хлористый натрий (NaCl), растворяясь, распадается на положительный ион натрия (Na) и отрицательный ион хлора (Cl). Тем самым она образует электролит, способный «переносить» электроны в воде и, соответственно, проводить ток.

Если же мы повторим эксперимент с водопроводной водой, лампочка загорится прежде, чем мы добавим соль. Это произойдет из-за электролитических примесей, которые всегда присутствуют в водопроводной воде или воде из любых природных источников.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации