電解液のコンダクタンス

「電解質のコンダクタンス」という概念を直接理解する前に、コンダクタンスと電解液という用語の基本を理解しましょう。

材料が電気を運ぶ可能性は、コンダクタンス (電気コンダクタンスとも呼ばれます) として定義されます。物質のコンダクタンスは、電流 (または電荷の流れ) がどれだけ容易に通過できるかの尺度です。抵抗は、コンダクタンスの逆数である 1/R に等しくなります。

コンダクタンスをよりよく理解するために、物体の抵抗を考えてみましょう。基本的に、抵抗は電流を通す難しさを表します。指定された 2 つの場所の間で単位電流を伝送するために必要な電圧の差は、2 つの場所の間の抵抗の定量的な定義です。

アイテムの抵抗は、その両端の電圧をそこを流れる電流で割った値に等しくなります。オームは抵抗の測定に使用されます。コンポーネントのコンダクタンスは、電流がコンポーネントを流れる速さの測定値です。測定の導電率単位はシーメンス (S) です。

電解液と電解質の導電率

失われた、または獲得された電子が電解質溶液に含まれている場合、それは導電性です。電解質がイオンではない場合もありますが、このため一般にイオン溶液と呼ばれます。この議論のために、イオン溶液のみが考慮される。静電気は、反対の電荷が引き合い、類似の電荷が反発するという前提に基づいています。この静電引力に抵抗するには、大量の電力が必要です。

電解液のコンダクタンス

水溶性化学物質は、電解質と非電解質の 2 つのカテゴリに分けられます。電解質は、電子価のイオン形成物質です。この結果、電解質は溶液中で電流を伝導します。電解質は、塩化ナトリウム、硫酸銅 (II)、および硝酸カリウムです。

一方、非電解質は中性分子を提供する溶液中の共有結合化合物です。非電解質は、電気を通さない物質です。砂糖、アルコール、グリセロールは非電解質の例です。電解液に電流が流れた結果、電解液は必然的に化学的劣化を起こします。

電解液コンダクタンス

電気を運ぶ導体の能力は、導電率またはコンダクタンスで測定されます。抵抗の逆数はコンダクタンスです。導体の電気抵抗を測定すると、コンダクタンスは次のように計算できます

コンダクタンス =1/抵抗

オームの法則を使用すると、次のように導電体の抵抗を測定できます:

R =E/I

ここで、R はオーム単位の抵抗、I はアンペア単位の電流、E は両端間の電位差 (ボルト) を表します。この法則は、非常に高い電圧または高周波の交流電流を除くすべてのソリューションに適用される可能性があります。

「比抵抗」という用語は、研究者がさまざまな化合物の抵抗を比較できるようにするために造られました。抵抗は導体の断面積に比例し、その長さに反比例するため、R =l aA.

R ∝ l/a

または、R =ρ x (l/a) … …. … (1)

ここで、(rho) は定導電材料の比抵抗または抵抗率です。

この式は、比抵抗の単位を見つけるために使用できます。

ρ=(Rxa)/l =(オーム x cm2) / cm =オーム cm

抵抗の逆数はコンダクタンス (ラムダ) として知られています。

C=1/R =1/Ω =Ω-1

特定のコンダクタンスは、特定の抵抗 (カッパ) に反比例します。

比抵抗 =(1/R) x (l/a) の定義による。

比コンダクタンスの単位を取得するには、次の式を使用できます:

比伝導率 =(1/R) x (l/a) =1/ohm x cm/cm2 =ohm-1 cm-1

溶液の比伝導率はその濃度に比例します。モルコンダクタンス (m) は、さまざまな電解液のコンダクタンスを比較するために使用されます。モルコンダクタンスは次のように計算されます:

「1 モルの電解質がそのイオンに分解すると、V mL の体積で 1 モルのコンダクタンスが生成されます。」

比コンダクタンスは、体積 V を mL 単位で掛けることによって計算されます。ここで、電解質のモルはその特定のコンダクタンスに含まれています。別の言い方をすれば、

Λm =κV

電解質 1 モルを含む溶液の体積 (mL) は V で表されます。

電解伝導の量は、次の要因の影響を受けます

• イオン濃度

電解質の伝導性は、電解質に存在するイオンのみによるものです。より高いイオン濃度ではより多くの電荷キャリアが存在するという事実により、電解質の導電率はそれらの濃度の増加とともに増加します。したがって、電解質のイオン濃度が高いほど、電解質の伝導率は高くなります。

溶液のモル伝導率は、溶液の濃度が減少するにつれて上昇します。 1 モルの溶質を含む溶液のコンダクタンスは、モル伝導率として測定されます。その結果、分子の数は一定のままですが、体積が大きくなると、イオン間の引力が減少し、イオンが自由に流れるようになり、コンダクタンスが増加します。

• 電解質の性質

このタイプの電解質は、電解伝導にかなりの影響を与えます。電解質が解離する程度は、溶液中のイオン濃度に影響を与え、その結果、溶液中の電解質の導電率に影響を与えます。少し分離すると、CH3COOH のような物質は溶液中のイオンが少なくなるため、導電率が低くなります。それらは弱電解質として知られています。 KNO3 などの強力な電解質は解離度が高いため、溶液中のイオン濃度が高くなり、効果的な電解伝導体になります。

• 温度

電解液が溶液に溶ける程度は、温度の影響を受けます。温度が高くなると、電解質の溶解度が増加し、その結果、イオンの濃度が高まり、電解伝導が強化されます。

電解質の導電率は非常に重要です。その研究は、バッテリーやその他のガジェットを含む多数の技術を構築するための基盤として役立ってきました.

電気伝導率のルール

電解液の導電率は、2 つの電極間の距離が小さくなるにつれて上昇する傾向があります。電極間の表面空間の増加も、導電率を高める傾向があります。電解液の導電率は、検体の濃度が上昇するにつれて増加します。電解液の導電率は、電解液の種類によって影響を受けます。

結論

ここでは、電解液中のコンダクタンスについて詳しく学びました。材料が電気を運ぶ可能性は、コンダクタンスとして定義されます。電解質溶液に失われた、または獲得された電子が含まれている場合、それは導電性です。この記事では、電解液中でコンダクタンスがどのように発生するか、コンダクタンスの要因、およびその規則について学習しました。