Почему вода не проводит электрический ток

Вода не проводит электрический ток?

Всем известно, что вода и электричество — весьма опасное сочетание. Однако сама по себе вода действительно ток не проводит. И тогда возникает закономерный вопрос: почему вода считается хорошим проводником?

Из школьного курса физики мы помним, что электрическим током считается движение заряженных частиц. Вода, как известно, состоит из молекул, которые электрически нейтральны. Поэтому дистиллированная вода считается диэлектриком, то есть ток она проводить не может.

Однако такая вода встречается нечасто. Вся вода, которая течёт из-под крана, содержится в реках, озёрах и морях, — это минеральный раствор той или иной концентрации.

В ней содержатся как положительно (кальций, магний, натрий, железо), так и отрицательно (хлор, сульфат, карбонат) заряженные ионы, поэтому такая вода хорошо проводит ток, и тем лучше, чем больше концентрация минеральных солей.

Также вам может быть интересно

Топ 5 читаемых

• Стук сердца. Врач пояснил, как инфаркт проявляет себя за два дня до смерти
• Астрологический прогноз для триад знаков зодиака на 15 марта 2024 года
• На боку или в обнимку. Сомнолог назвал самую полезную позу сна
• Еще удар. Нарколог пояснил, почему нельзя совмещать алкоголь и антибиотики
• Метки времени. Как избавиться от возрастной пигментации

© 2019 ООО «Аргументы и Факты в Белоруссии». Директор, главный редактор: Игорь Николаевич Соколов. Заместители главного редактора: Евгений Юрьевич Олейник и Юлия Владимировна Тельтевская. Шеф-редактор сайта aif.by: Владимир Петрович Шарпило. Все права защищены. Копирование и использование полных материалов запрещено, частичное цитирование возможно только при условии гиперссылки на сайт www.aif.by. Телефон для связи с редакцией: +375 29 642 67 51.

Свидетельство Министерства информации Республики Беларусь №1040 от 14.01.2010

Пока никто не оставил здесь свой комментарий.
Пожалуйста, авторизуйтесь, для того чтобы оставить комментарий Войти

Правила комментирования

Эти несложные правила помогут Вам получать удовольствие от общения на нашем сайте!

Для того, чтобы посещение нашего сайта и впредь оставалось для Вас приятным, просим неукоснительно соблюдать правила для комментариев:

Сообщение не должно содержать более 2500 знаков (с пробелами)

Языком общения на сайте АиФ является русский язык. В обсуждении Вы можете использовать другие языки, только если уверены, что читатели смогут Вас правильно понять.

В комментариях запрещаются выражения, содержащие ненормативную лексику, унижающие человеческое достоинство, разжигающие межнациональную рознь.

Запрещаются спам, а также реклама любых товаров и услуг, иных ресурсов, СМИ или событий, не относящихся к контексту обсуждения статьи.

Не приветствуются сообщения, не относящиеся к содержанию статьи или к контексту обсуждения.

Давайте будем уважать друг друга и сайт, на который Вы и другие читатели приходят пообщаться и высказать свои мысли. Администрация сайта оставляет за собой право удалять комментарии или часть комментариев, если они не соответствуют данным требованиям.

Редакция оставляет за собой право публикации отдельных комментариев в бумажной версии издания или в виде отдельной статьи на сайте www.aif.ru.

Если у Вас есть вопрос или предложение, отправьте сообщение для администрации сайта.

Физики раскрыли секрет того, почему вода проводит ток

Ученые впервые проследили за тем, как одна молекула воды передает протоны своей «соседке», и раскрыли секрет того, почему вода пропускает ток, а другие похожие на нее вещества – не обладают таким свойством.

МОСКВА, 2 дек – РИА Новости. Ученые впервые проследили за тем, как одна молекула воды передает протоны своей «соседке», и раскрыли секрет того, почему вода пропускает ток, а другие похожие на нее вещества – не обладают таким свойством, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

«Когда через воду проходит ток, атомам кислорода при этом почти не приходится двигаться. Этот процесс можно сравнить с знаменитой «колыбелью» Ньютона, набором подвешенных шариков, выстроенных в линию. Если поднять один из них и ударить им по линии, только концевые шарики будут двигаться, а остальные будут стоять на месте», — рассказывает Марк Джонсон (Mark Johnson) из Йельского университета (США).

Дистиллированная вода, как и многие другие вещества, состоящие из двух неметаллических элементов, является изолятором, почти не пропускающим электрический ток. Но если в воду добавить даже очень небольшое число ионов, ее электропроводность резко вырастает и она становится полноценным проводником. О том, почему вода проводит ток, ученые спорят уже более двух столетий.

В начале 19 века немецкий химик Теодор Гротгус предложил теорию, которая объясняла то, почему вода пропускает через себя ток и почему электричество может разлагать ее на водород и кислород. Он посчитал, что молекулы воды могут захватывать лишние протоны и передавать их друг другу, подобно палочке в эстафете, благодаря формированию новых водородных и ковалентных связей и их быстрому распаду.

Ученые раскрыли тайну происхождения воды на Земле
12 ноября 2015, 22:00

Как рассказывает Джонсон, как именно протекает подобная «эстафета» и как выглядят молекулы воды, участвующие в обмене протонами, до настоящего времени никто не знал, так как проследить за этим процессом крайне сложно из-за его скоротечности и крайне малых масштабов, на которых протекает эта реакция.

Йельским химикам удалось решить эту задачу, обнаружив, что подобные реакции замедляются и становятся видными для инструментов при исполнении двух условий – охлаждения небольшого количества молекул воды почти до абсолютного нуля и использования только «тяжелой» воды – молекул, состоящих из обычного кислорода и дейтерия, тяжелого изотопа водорода.

Подсвечивая такие молекулы при помощи лучей инфракрасного лазера и наблюдая за изменениями в их спектре, ученые смогли увидеть, как свободные ионы дейтерия присоединяются к тяжелой воде, и как они «перепрыгивают» на соседнюю с ней молекулу.

Ученые нашли «соленые ручьи» из жидкой воды на Марсе
28 сентября 2015, 18:10

Как показали эти наблюдения, подобные обмены идут не между отдельными молекулами воды, а между своеобразными «коллективами» их молекул, объединяющие в себе четыре молекулы H2O. Это, в целом, подтверждает то, что раньше подозревали ученые на базе компьютерных расчетов, но не могли доказать этого на практике.

Дальнейшее изучение этого процесса, как надеются химики из Йеля, поможет раскрыть другие тайны воды, в том числе ее необычно высокое поверхностное натяжение, и понять, как подобная транспортировка протонов влияет на работу нашего организма и других живых существ.

Почему дистиллированная вода не проводит электрический ток

Дистиллированная вода обладает особенностью низкой электропроводностью или даже отсутствием проводимости электрического тока. Это связано с ее химическим составом и отсутствием растворенных ионов, которые обычно являются носителями заряда в водных растворах.

Дистиллированная вода проходит через процесс дистилляции, в результате которого она очищается от множества примесей, включая минералы, соли и другие растворенные вещества. Эти примеси могут быть ионами, положительно или отрицательно заряженными частицами, которые способны проводить электрический ток.

В чистой дистиллированной воде отсутствуют растворенные ионы, поэтому она не может эффективно проводить электрический ток. Однако, вода сама по себе является слабым электролитом и может незначительно проводить ток за счет самопроизвольной диссоциации молекул на ионы H+ и OH-. Это называется автодиссоциацией воды.

Важно отметить, что проводимость дистиллированной воды может изменяться со временем, так как она может поглощать углекислый газ из воздуха, образуя слабую кислоту и основание, что увеличивает ее проводимость. Также, если в дистиллированную воду попадут загрязнения или примеси, проводимость может значительно возрасти.

В общем, дистиллированная вода является плохим проводником электрического тока из-за отсутствия растворенных ионов, которые обычно отвечают за проводимость в водных растворах.

Какие другие факторы влияют на проводимость воды?

Проводимость воды может быть увеличена различными факторами

• Наличие растворенных электролитов в воде, таких как соли или кислоты, значительно повышает ее проводимость. Эти ионы диссоциируют в воде, образуя положительно и отрицательно заряженные частицы, которые способны проводить электрический ток.
• Проводимость воды обычно возрастает с повышением температуры. При повышенных температурах молекулы воды обладают большей энергией, что способствует их более активному движению и более легкому перемещению заряженных частиц.
• Водные растворы, обладающие кислотными или щелочными свойствами, могут иметь повышенную проводимость из-за наличия ионов в растворе. Кислоты образуют положительные ионы водорода (H+), а щелочи — отрицательные ионы гидроксида (OH-), которые способны проводить электрический ток.
• Чистая дистиллированная вода, как уже обсуждалось, имеет очень низкую проводимость из-за отсутствия растворенных ионов. Однако, примеси, загрязнения или растворенные газы в воде могут увеличить ее проводимость.
• Давление обычно оказывает незначительное влияние на проводимость воды. Однако высокое давление может сжимать молекулы воды, уменьшая объем пространства для движения заряженных частиц и, таким образом, незначительно снижая проводимость.
• Вода имеет уникальную структуру, состоящую из водных молекул, связанных межмолекулярными взаимодействиями. Эта структура может влиять на передачу электрического тока в воде.

Как проводимость воды может быть изменена при добавлении кислот или щелочей?

Проводимость воды может изменяться при добавлении кислот или щелочей из-за ионизации этих веществ в растворе. Вода сама по себе является слабым электролитом и содержит небольшое количество ионов водорода (H+) и гидроксидных (OH-) ионов из автодиссоциации воды.

Когда кислота добавляется в воду, она диссоциирует на ионы водорода (H+) и анионы, которые придают раствору электрическую проводимость. Кислота обладает высокой концентрацией ионов водорода, что повышает проводимость воды. Чем больше кислоты добавлено, тем выше будет проводимость воды.

Щелочи, такие как гидроксид натрия (NaOH) или гидроксид калия (KOH), диссоциируют на ионы гидроксидов (OH-) и катионы. При добавлении щелочи в воду, повышается концентрация ионов гидроксида, что также повышает проводимость воды. Чем больше щелочи добавлено, тем выше будет проводимость воды.

Важно отметить, что проводимость воды при добавлении кислот или щелочей зависит от их концентрации и реакции, которая происходит в растворе. Кроме того, проводимость может также изменяться в зависимости от температуры и других факторов.

Добавление кислоты или щелочей может изменять не только проводимость воды, но и ее pH-значение. Кислотные растворы имеют низкий pH (меньше 7), тогда как щелочные растворы имеют высокий pH (больше 7). Эти изменения pH-значения также могут влиять на химические реакции и процессы, происходящие в растворе.

В чем разница между дистиллированной водой и деминерализованной водой?

Дистиллированная вода и деминерализованная вода оба являются типами очищенной воды, но существуют некоторые различия между ними.

Дистиллированная вода получается путем процесса дистилляции, в котором вода нагревается до кипения, а затем пар конденсируется и собирается, оставляя за собой примеси и загрязнения. Деминерализованная вода, с другой стороны, может быть получена разными способами, такими как обратный осмос, ионообменная смола или электродиализ.

Дистиллированная вода удаляет практически все растворенные примеси, включая микроорганизмы, микробы, соли, минералы и другие загрязнения. Она имеет очень низкую проводимость и почти полностью лишена ионов. Деминерализованная вода также очищена от солей и микроорганизмов, но может содержать некоторые растворенные ионы, хотя и в очень низких концентрациях.

Из-за отсутствия минеральных солей и ионов, дистиллированная вода обычно используется в лабораторных и медицинских целях, в парогенераторах, аккумуляторах, там, где чистота и отсутствие примесей являются критическими.

Деминерализованная вода может использоваться в промышленности, водоочистке, аккумуляторных системах и других случаях, где требуется хорошо очищенная вода, но не настолько высокая степень очистки, как у дистиллированной воды.

Дистиллированная вода имеет относительно нейтральный вкус, так как в ней отсутствуют минералы и примеси, которые могут влиять на вкус воды. Деминерализованная вода также может иметь более чистый вкус по сравнению с обычной питьевой водой, но может сохранять некоторые характеристики, такие как мягкость или жесткость, в зависимости от обработки.

Вода — проводник электрического тока

Обычная недистиллированная вода считается отличным проводником электричества из-за наличия в ней ионов. Ионы водорода (H+) и гидроксидные ионы (OH-) могут двигаться свободно в воде и создавать путь для электрического тока. Поэтому, когда электрический ток проходит через воду, она может служить проводником.

Если человек или животное становятся частью электрической цепи и находятся в контакте с влажной или мокрой средой, вода может предоставить путь для тока через их тело. Это может привести к поражению электрическим током, который может вызвать травмы, ожоги или даже быть смертельным.

Если электрический ток проходит через воду, в которой содержатся проводящие примеси, такие как соли или минеральные вещества, это может вызвать короткое замыкание. Короткое замыкание может привести к перегреву и возгоранию электрических устройств.

Вода может нанести значительный вред электронным устройствам и системам. Когда вода попадает на электронику, она может вызывать коррозию или повреждение электрических компонентов. Это может привести к неправильной работе устройств, потере данных или полному выходу из строя.

Именно поэтому важно соблюдать правила электрической безопасности и предосторожности, особенно при работе с электрическим оборудованием или нахождении вблизи электрических источников во влажных условиях. Необходимо избегать контакта с водой и электричеством одновременно и принимать меры для защиты от потенциальных опасностей.

Как используется низкая проводимость дистиллированной воды в различных областях науки и техники?

Низкая проводимость дистиллированной воды делает ее полезным материалом в различных областях науки и техники. Вот несколько примеров использования низкой проводимости дистиллированной воды:

• В химических и биологических лабораториях дистиллированная вода используется для приготовления реактивов и растворов, где точность и чистота являются критическими. Низкая проводимость воды помогает избежать несанкционированных химических реакций или нежелательных влияний на результаты эксперимента.
• В медицинских и фармацевтических приложениях дистиллированная вода играет важную роль в приготовлении инъекционных препаратов, стерилизации медицинского оборудования, процессах очистки и дезинфекции. Ее низкая проводимость способствует сохранению чистоты и стерильности в процессе медицинских процедур.
• В производстве электронных компонентов и микрочипов, дистиллированная вода используется для промывки и очистки поверхностей. Низкая проводимость воды помогает предотвратить короткое замыкание и повреждение электронных устройств, так как она не проводит электрический ток.
• В автомобильных и промышленных аккумуляторах, дистиллированная вода используется для заполнения электролитов. Низкая проводимость воды способствует предотвращению утечек и электролитических реакций, которые могут снизить эффективность аккумулятора.
• В паровых системах, таких как котлы и парогенераторы, дистиллированная вода используется для предотвращения накопления минеральных отложений на поверхностях нагревательных элементов. Низкая проводимость воды помогает уменьшить образование накипи и снизить вероятность повреждений или снижения эффективности системы.
• В оптике и оптической промышленности, дистиллированная вода используется для промывки и очистки оптических поверхностей, таких как линзы, зеркала и оптические приборы. Низкая проводимость воды позволяет избежать повреждения или размывания поверхностей при удалении загрязнений и частиц.
• Дистиллированная вода также широко используется для очистки чувствительных поверхностей, включая электронные экраны, оптические приборы, микросхемы и другие чувствительные компоненты. Ее низкая проводимость помогает избежать повреждений или нежелательных реакций с поверхностями, так как она не содержит солей или примесей.
• В испытательных лабораториях и инженерных отделах, дистиллированная вода может использоваться для создания контролируемых климатических условий, таких как высокая влажность или обеспыленность, без риска коррозии или повреждения оборудования.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Почему вода не проводит электрический ток

Просмотрено: 72 992 раз | Erkin | 02.04.2019

Как вода проводит электрический ток?

О том, почему вода проводит ток, ученые спорят уже более двух столетий.

Так как молекулы воды не имеют заряда, то и электричество они не проводят. Поэтому дистиллированная вода считается диэлектриком, то есть ток она не проводит. Но если в воду добавить даже очень небольшое число ионов, ее электропроводность резко вырастает и она становится полноценным проводником. Всем известно, что вода и электричество — весьма опасное сочетание.

Чтобы в этом разобраться, нужно представить атом, который состоит из протонов, нейтронов и электронов. Соотношение нейтронов и электронов определяют заряд атома. Если число протонов больше, чем электронов, заряд положительный, если наоборот — отрицательный. Поскольку атомы стремятся к нейтральному заряду, они отдают или забирают электроны. При переходе электрона от отрицательно заряженного атома к атому с положительным зарядом образуется электрический ток.

Молекулы дистиллированной воды заряда не имеют. Однако такая вода встречается нечасто.

Вся вода, которая течёт из-под крана, содержится в реках, озёрах и морях, — это минеральный раствор той или иной концентрации. В ней содержатся как положительно (кальций, магний, натрий, железо), так и отрицательно (хлор, сульфат, карбонат) заряженные частицы, поэтому такая вода хорошо проводит ток, и тем лучше, чем больше концентрация минеральных солей.

Когда через воду проходит ток, атомам кислорода при этом почти не приходится двигаться. Этот процесс можно сравнить с знаменитой «колыбелью» Ньютона, набором подвешенных шариков, выстроенных в линию. Если поднять один из них и ударить им по линии, только концевые шарики будут двигаться, а остальные будут стоять на месте.

В начале 19 века немецкий химик Теодор Гротгус предложил теорию, которая объясняла то, почему вода пропускает через себя ток и почему электричество может разлагать ее на водород и кислород. Он посчитал, что молекулы воды могут захватывать лишние протоны и передавать их друг другу, подобно палочке в эстафете, благодаря формированию новых водородных и ковалентных связей и их быстрому распаду. Как выглядят молекулы воды, участвующие в обмене протонами, до настоящего времени никто не знал, так как проследить за этим процессом крайне сложно из-за его скоротечности и крайне малых масштабов, на которых протекает эта реакция.

Йельским химикам удалось решить эту задачу, обнаружив, что подобные реакции замедляются и становятся видными для инструментов при исполнении двух условий – охлаждения небольшого количества молекул воды почти до абсолютного нуля и использования только «тяжелой» воды – молекул, состоящих из обычного кислорода и дейтерия, тяжелого изотопа водорода.

Подсвечивая такие молекулы при помощи лучей инфракрасного лазера и наблюдая за изменениями в их спектре, ученые смогли увидеть, как свободные ионы дейтерия присоединяются к тяжелой воде, и как они «перепрыгивают» на соседнюю с ней молекулу.

Как показали эти наблюдения, подобные обмены идут не между отдельными молекулами воды, а между своеобразными «коллективами» их молекул, объединяющие в себе четыре молекулы H2O, сообщает phys.org. Это, в целом, подтверждает то, что раньше подозревали ученые на базе компьютерных расчетов, но не могли доказать этого на практике.

Пожалуйста, ответьте на наши опросы. Несколько минут, потраченных вами на голосование, позволят нам понять, как сделать наш сайт и портал более интересным и нужным!