чем отличается электропроводность электролита от электропроводности металлов???
<a href=»/» rel=»nofollow» title=»15907216:##:2d4VRaA»>[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]</a>
Это одно и тоже Электропроводность, электрическая проводимость, проводимость, способность тела пропускать электрический ток под воздействием электрического поля, а также физическая величина, количественно характеризующая эту способность. Тела, проводящие электрический ток, называются проводниками, в отличие от изоляторов (диэлектриков) . Проводники всегда содержат свободные (или квазисвободные) носители заряда — электроны, ионы, направленное (упорядоченное) движение которых и есть электрический ток. Э. большинства проводников (металлов, полупроводников, плазмы) обусловлена электронами (в плазме небольшой вклад в Э. вносят также ионы) . Ионная Э. свойственна электролитам. Хотя из уроков школьной физики помню что: электропроводность у металлов. Электропроводимость у газов.
Электропроводность металлов как она есть
Никого сегодня не удивляет, что, прикоснувшись к клавише выключателя, мы видим загоревшуюся лампочку. Зачастую мы даже не задумываемся, что все подобные действия основаны на целой серии физических явлений. Одно их таких крайне любопытных явлений — электропроводность металлов, которая обеспечивает протекание электрического тока.
Для начала, наверное, следует определиться, о чем вообще идет речь. Итак, электропроводностью называют способность вещества пропускать электрический ток. Причем разные вещества обладают этой способностью в разной степени. По степени электропроводности вещества разделяются на проводники, полупроводники и диэлектрики.
Если посмотреть экспериментальные данные, полученные исследователями за время изучения электрического тока, то станет ясно, что проводимость металлов самая высокая. Это же подтверждает повседневная практика, когда для передачи электрического тока используют металлические провода. Именно металлы в первую очередь выступают проводниками электрического тока. И объяснение этому можно найти в электронной теории металлов.
Согласно последней, проводник представляет собой кристаллическую решетку, узлы которой занимают атомы. Они расположены очень плотно и связаны с соседними подобными атомами, поэтому остаются практически в узлах кристаллической решетки. Чего нельзя сказать об электронах, расположенных на внешних оболочках атомов. Эти электроны могут свободно беспорядочно двигаться, образуя так называемый “электронный газ”. Вот электронная проводимость металлов и основывается на таких электронах.
В качестве доказательства того, что природа электрического тока обусловлена электронами, можно вспомнить опыт немецкого физика Рикке, поставленный в 1901 году. Он взял два медных и один алюминиевый цилиндры с тщательно отполированными торцами, поставил один на другой и пропускал через них электрический ток. По замыслу экспериментатора, если электропроводность металлов обусловлена атомами, то происходил бы перенос вещества. Однако после пропускания электрического тока в течение года масса цилиндров не изменилась.
Из этого результата следовал вывод, что электропроводность металлов вызвана какими-то частицами, присущими всем проводникам. На эту роль как раз и подходил электрон, который к этому моменту уже был открыт. В дальнейшем провели еще несколько остроумных опытов, и все они подтвердили, что электрический ток обусловлен движением электронов.
В соответствии с современными представлениями о кристаллической решетке металлов, в ее узлах располагаются ионы, а электроны относительно свободно перемещаются между ними. Именно большое количество таких электронов и обеспечивает высокую электропроводность металлов. При наличии небольшой разности потенциалов на концах проводника эти свободные электроны начинают перемещаться, что и вызывает протекание электрического тока.
Здесь надо отметить, что проводимость сильно зависит от температуры. Так, при росте температуры проводимость металлов уменьшается, и наоборот, увеличивается при понижении температуры, вплоть до явления сверхпроводимости. В тоже время следует помнить, что хотя проводимостью обладают все металлы, ее величина для каждого из них своя. Лучшей проводимостью из наиболее широко распространенных и применяемых в электротехнике металлов обладает медь.
Итак, приведенный материал дает понятие, что собой представляет электропроводность металлов, объясняет природу электрического тока и поясняет, чем она вызвана. Дано описание кристаллической решетки металлов и влияние некоторых внешних факторов на проводимость.
Железо электропроводность ионов — Справочник химика 21
Примером может служить коррозия технического железа на воздухе, когда оно покрыто влажной пленкой или же находится в растворе электролитов с незначительной концентрацией Н+. Таким образом, электрохимическая коррозия в нейтральной среде происходит с поглощением кислорода. Продуктом коррозии является гидроксид железа (II), постепенно окисляющийся до гидроксида железа (III). Ионы примеси, растворенной в воде, необходимы только для увеличения электропроводности воды, которая без них очень мала. В процессе коррозии железа протекают реакцииРаспад молекул на катионы и анионы обусловливает аддитивность свойств растворов электролитов. Например, в растворах всех солей натрия можно обнаружить химико-аналитическими реакциями катион Na» «, в растворах всех сульфатов — ион SO , в растворах солей железа (III) — ион Fe . Аддитивны электропроводность растворов электролитов, светопреломление, светопоглощение в УФ-, видимой и ИК-областях спектров, фармакологические свойства ионов. Это используют в электроанализе, фотоколориметрии и фармации.
Особый тип химической связи наблюдается в металлах. Металлические кристаллы характеризуются большим числом весьма полезных свойств, которые сделали их незаменимым материалом для человечества. К ним относятся высокая отражательная способность, высокая пластичность (способность вытягиваться в проволоку), ковкость, высокие теплопроводность и электропроводность. Эти свойства обусловлены особенностями металлического типа химической связи. Одна из них, как уже упоминалось, обязана высокой подвижности электронов, которая, по-видимому, приводит к тому, что кристаллические решетки металлов не являются такими жесткими, как у типичных ионных или ковалентных кристаллов. Отметим также важную особенность металлов — их способность образовывать сплавы, т. е. давать однородные твердые растворы, отличающиеся новыми, полезными свойствами. Например, сталь — главный конструкционный материал современной техники — представляет собой в основном твердый раствор углерода в железе. Огромную роль на начальных этапах истории человечества сыграли плавящиеся при относительно низкой температуре сплавы меди и олова, т. е. бронза (бронзовый век).
Электропроводность разных тканей и биологических жидкостей неодинакова наибольшей электропроводностью обладают спинномозговая жидкость, лимфа, желчь, кровь хорошо проводят ток также мышцы, подкожная клетчатка, серое вещество головного мозга. Значительно ниже электропроводность легких, сердца, печени. Очень низка она у жировой ткани, нервной, костной. Хуже всего проводит электрический ток кожа (роговой слой). Сухой эпидермис почти не обладает электропроводностью. Жидкость межклеточных пространств гораздо лучше проводит ток, чем клетки, оболочки которых оказываются существенным препятствием при движении многих ионов. Возле оболочек накапливаются одноименные ионы, возникает их поляризация. Все это приводит к резкому (в 10—100 раз) падению силы постоянного тока, проходящего через ткани, уже через 0,0001 сек после его замыкания. Поэтому электропроводность кожи обусловлена, главным образом, содержанием протоков желез, особенно потовых. В зависимости от физиологи-
На основании полученных результатов строится график в координатах доля анодной зоны поверхности — сила тока и определяется положение максимума на кривой. В отдельном эксперименте снимаются поляризационные кривые на тех же самых электродах модели коррозионного элемента и рассчитываются значения наклонов тафелевских участков обеих кривых для анодного процесса ионизации железа и для катодного разряда ионов водорода на медном катоде. Электролитом может служить 0,1 н. раствор серной кислоты с добавкой для лучшей электропроводности 1,0 н. сульфата натрия. Полученные данные по определению коэффициентов и дают возможность определить /max.
Высшая степень окисления (+6) встречается только у железа и образуется за счет ковалентно-полярных связей. Степень окисления +3 и +2 — связи ионные, но для степени окисления +3 у железа сохраняются и ковалентные связи. Металлообразные соединения для этих металлов не характерны и только силициды их обладают значительной электропроводностью.
Влияние температуры t) раствора хлоридов железа на Я покрытий. Исследования автора показали, что вязкость, плотность, электропроводность раствора хлоридов железа, а также подвижность ионов в них находятся в прямопропорциональной зависимости от t. [c.71]
С повышением температуры электролита t) увеличивается и наибольших значений достигает при /=90° С. Эту закономерность представляется возможным объяснить тем, что с повышением t интенсифицируется подвижность ионов и возрастает электропроводность электролита, а это способствует, в свою очередь, облегчению разряда ионов железа. [c.74]
Темп. пл. 140—150 °С содержание кальция 6,5—7%, железа не более 0,005%. влаги не более 1% электропроводность, водной вытяжки при 25 С не выше 2,5 10 Ом см кислотное число не более 2,5 нижний предел взрываемости 20,8 г/смЗ Темп. пл. 120°С содержание цинка 10,5—12.5 /о. железа не более 0.01%. хлор-иона не более 0,02%, влаги не более 2% МРТУ 6-09-2084-65 ТУ 19П-62—72 [c.396]
Как было отмечено, алюминий и его сплавы очень чувствительны к контактированию с другими металлами. Самыми опасными являются контакты с более положительными металлами — медью и медными сплавами. В ря.де условий вреден контакт с железом, сталью и коррозионно-стойкой сталью. Контакт с цинком и кадмием в условиях, когда алюминий находится в пассивном состоянии, безвреден и даже несколько защищает алюминий. Магний и магниевые сплавы, несмотря на то, что они имеют значительно более отрицательный потенциал, при контакте с алюминием оказываются также опасными, так как вследствие сильной катодной поляризации алюминия он может перейти в активное состояние под влиянием защелачивания среды (эффект катодной перезащиты алюминия). В результате опасных контактов происходит более существенное разрушение алюминия в электропроводных средах, содержащих ионы хлора. В атмосферных условиях при достаточной влажности отрицательное влияние контактов также может проявляться, хотя и будет распространяться только на поверхность алюминия, непосредственно прилегающую к контакту.
Влияние температуры. Повышение температуры влечет за собой изменение очень многих свойств раствора. Повышается электропроводность, изменяется активность ионов в растворе (обычно уменьшается), изменяются потенциалы разряда всех присутствующих ионов, снижается перенапряжение как выделяемого металла, так и водорода. В некоторых случаях повышение температуры приводит к возникновению или исчезновению в растворе коллоидных образований (гидроокисей железа, никеля и т. п.). Так как каждое из этих изменений в свою очередь влияет на характер катодного осадка, то влияние температуры оказывается очень сложным и проявляется неодинаково в различных случаях. [c.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Электропроводность металлов — Справочник химика 21
Одно из наиболее характерных свойств металлов — высокая электропроводность, обусловленная направленным переносом их электронов в электрическом поле. С другой стороны, имеется большая группа твердых тел с молекулярной, ионной или ковалентной решеткой, которые образуют класс диэлектриков. Их электропроводность на двадцать—тридцать порядков ниже электропроводности металлов.Самую большую и разнообразную группу составляют полупроводники, т. е. вещества со значениями электропроводности в интервале примерно от Ю» до 10 ом -см . К ним относятся многие простые тела (германий, кремний, бор, иод), сплавы (например, сплав цинка с сурьмой), различные неорганические соединения (окислы, сульфиды) и довольно большое число органических веществ (сложные ароматические соединения, белки, ряд синтетических полимеров). Однако особенности электрических свойств полупроводников не ограничиваются только величинами электропроводности. Одним из наиболее существенных отличий полупроводника от металла является характер зависимости электропроводности от температуры. В то время как сопротивле- [c.274]
Электропроводность металлов сильно зависит от степени очистки металла и понижается по мере появления новых примесей, что связано с нарушением упорядоченности в кристаллической решетке и возникновением новых препятствий направленному движению электронов. Металлы по своим электрическим свойствам относятся к проводникам. [c.323]
Металлические пигменты. Пигменты этой группы— порошки металлов, из которых наиболее широко применяются алюминиевая пудра и цинковая пыль. Ограниченное применение имеют бронзовые пудры и свинцовый порошок. Металлические пигменты по ряду свойств (электропроводность, теплостойкость, отражательная способность и др.) существенно отличаются от большинства неорганических пигментов, представляющих собой соли или оксиды. Это обусловливает и некоторые специфические области их применения. Так, при достаточном наполнении металлическими пигментами лакокрасочные покрытия приобретают электропроводящие свойства и применяются для защиты электросварных конструкций, в печатных электрических схемах, а при наполнении цинковой пылью — в качестве протекторных грунтовок [21]. [c.66]
Растворы солей проводят электрический ток, и это их свойство сыграло чрезвычайно важную роль на первой стадии развития теорий химической связи. Электропроводность металлов обусловлена перемешением в них электронов ионы металла при протекании через него электрического тока остаются на своих местах. Кристаллические соли вообще не проводят электрический ток, но если расплавить соль, положительные и отрицательные ионы при наличии электрического напряжения могут в жидкости направленно мигрировать в противоположные стороны. Подвижность ионов соли оказывается еще большей, если соль растворена в воде и, следовательно, если ее ионы гидратированы. [c.40]
При повышении температуры проводимость полупроводников в отличие от металлов обычно возрастает (см. 2). Электропроводность диэлектриков тоже возрастает. При температуре, близкой к абсолютному нулю, проводимость полупроводников и диэлектриков практически нулевая. По электрическим свойствам полупроводники стоят ближе к диэлектрикам, чем к металлам, от которых они имеют принципиальное качественное отличие. [c.232]
Часть 6 — электрические свойства электропроводность металлов и твердых ионных проводников — кристаллов полупроводники свойства пьезоэлектрических кристаллов диэлектрические свойства термогальванический и другие эффекты. [c.45]
Какие свойства этого металла предопределили его использование в электрических генераторах Конечно, пластичность меди сделала очень удобным изготовление из нее сложных изогнутых конструкций генераторов. Кроме того, очень полезным свойством меди в этом случае является ее хорошая электропроводность. При производстве столь больших дорогих машин, несомненно, хорошо и то, что медь — коррозионно-стойкий материал. [c.148]
Практическое применение находят почти все металлы или в чистом виде, или в виде сплавов друг с другом. Их использование определяется свойствами самих металлов и сплавов. Наиболее широко применяют железо и алюминий, а также их сплавы (главы IX и X). Чистая медь имеет большую электропроводность, уступающую только серебру, и применяется для изготовления электрических проводов и радиотехнической аппаратуры. Сплавы меди с цинком называют томпаками (до 10% 2п) или латунями (10—40% 2п), а с другими металлами — бронзами. Алюминиевые бронзы (5—11% А1) обладают высокой коррозионной стойкостью и золотистым блеском служат для изготовления лент, пружин, шестерен и художественных изделий. Кремнистые бронзы (4—5% 51) обладают высокими механическими и антикоррозионными свойствами. Их применяют в химической промышленности для изготовления сеток, проводов, трубопроводов. [c.131]
До сравнительно недавнего времени носитель рассматривали как инертную составляющую катализатора. Обычно как доказательство инертности носителей приводится отсутствие у них каталитической активности. Однако, как указывалось несколько выше, и у других типов сложных катализаторов один из компонентов может не обладать каталитической активностью. Шваб [87] показал, что при варьировании носителей для одного и того же активного компонента изменяется не только удельная каталитическая активность последнего, но и электрические свойства получаемого катализатора (электропроводность). Следовательно, влияние носителя может иметь электронную природу, что должно также вытекать из теории явлений в пограничных слоях металлов и полупроводников. [c.46]
Электрические и оптические свойства. Наиболее важной из электрических характеристик элементарных веществ является их электропроводность. Их классификация в значительной мере основана на электропроводности металлы являются проводниками электричества первого рода, металлоиды — полупроводниками, элементарные окислители — диэлектриками, благородные газы — скользящими проводниками электричества. [c.43]
В последнее время полупроводники стали важнейшими материалами новой техники. По определению А. М. Иоффе, полупроводники — это неметаллические проводники с электронным механизмом тока. Сходство их с металлами и состоит в одинаковом электронном механизме проводимости. Длительное прохождение электрического тока через металлы и полупроводники не изме
