Dòng điện trong chất lỏng: nguồn gốc của nó, các đặc tính định tính và định tính

Thực tế mọi người đều biết định nghĩa của một dòng điện như một chuyển động trực tiếp của các hạt tích điện. Tuy nhiên, toàn bộ quan điểm là nguồn gốc và sự chuyển động của nó trong các môi trường khác nhau hoàn toàn khác nhau. Đặc biệt, dòng điện trong chất lỏng có một số tính chất khác so với chuyển động có yêu cầu của các hạt tích điện. Đây là những dây kim loại giống nhau.

Sự khác biệt chính là hiện tại trong chất lỏng là chuyển động của các ion tích điện, tức là các nguyên tử hoặc thậm chí là các phân tử, vì một số lý do nào đó đã mất hoặc có được các điện tử. Một trong những chỉ số của phong trào này là sự thay đổi tính chất của chất qua đó các ion này đi qua. Dựa vào định nghĩa của dòng điện, chúng ta có thể giả định rằng trong quá trình giãn nở, các ion tích điện âm sẽ di chuyển về phía nguồn dòng dương , và các điện tích dương đối ngược với nguồn dòng âm.

Quá trình phân hủy các phân tử giải pháp thành các ion tích điện âm và tích điện âm được gọi là sự phân ly điện phân trong khoa học. Do đó, dòng điện trong chất lỏng phát sinh từ thực tế là, không giống như chất dẫn điện kim loại, thành phần và tính chất hóa học của các chất lỏng này thay đổi, dẫn đến quá trình di chuyển các ion tích điện.

Dòng điện trong chất lỏng, nguồn gốc của nó, các đặc tính định tính và định lượng là một trong những vấn đề chính được nghiên cứu bởi nhà vật lý nổi tiếng M. Faraday trong một thời gian dài. Đặc biệt, với sự trợ giúp của nhiều thí nghiệm, ông đã chứng minh được rằng khối lượng của chất phát hành trong quá trình điện phân trực tiếp phụ thuộc vào lượng điện và thời gian mà điện phân này được thực hiện. Không có lý do nào khác, ngoại trừ loại chất, khối lượng này không phụ thuộc.

Ngoài ra, nghiên cứu hiện tại về chất lỏng, Faraday đã thí nghiệm thực nghiệm phát hiện ra rằng để chiết xuất một kilogam chất nào trong quá trình điện phân, cần phải có cùng một lượng điện. Con số này, bằng 9,65 • 10 7 k, được gọi là số Faraday.

Không giống như dây dẫn kim loại, dòng điện trong chất lỏng được bao quanh bởi các phân tử nước, làm cản trở quá trình di chuyển của các ion. Trong kết nối này, sự hình thành một dòng điện chỉ có một điện áp nhỏ là có thể trong bất kỳ điện phân nào. Đồng thời, nếu nhiệt độ của dung dịch tăng lên, thì độ dẫn điện tăng lên, và cường độ trường điện tăng lên.

Electrolysis có một tài sản thú vị. Điều là xác suất phân hủy của một phân tử thành ion tích điện âm và dương tính là cao hơn, số lượng các phân tử của bản thân nó và dung môi càng lớn. Đồng thời, tại một số điểm, xảy ra bão hòa quá độ dung dịch với ion, sau đó độ dẫn của dung dịch bắt đầu giảm. Do đó, sự phân ly điện phân mạnh nhất sẽ xảy ra trong dung dịch có nồng độ ion rất thấp, tuy nhiên, cường độ dòng điện trong các dung dịch như vậy cực kỳ thấp.

Quá trình điện phân đã được ứng dụng rộng rãi trong các quy trình công nghiệp khác nhau liên quan đến việc tiến hành các phản ứng điện hóa. Trong số những sản phẩm quan trọng nhất là sản xuất kim loại bằng điện phân, điện phân của muối có chứa clo và các chất dẫn xuất của nó, các phản ứng giảm oxy hoá, việc pha chế các chất cần thiết như hydro, bề mặt đánh bóng, mạ điện. Ví dụ, trong nhiều doanh nghiệp máy móc và thiết bị, phương pháp tinh chế là rất phổ biến, đó là sản xuất kim loại mà không có bất kỳ tạp chất không cần thiết.