Вода проводит ток: Вода не проводит электрический ток? | Вопрос-ответ

Содержание

проводимость дистиллированной, водопроводной жидкости и льда

С электрическим током приходится сталкиваться повсеместно. С другой стороны, человек на 70-80% состоит из воды, постоянно ее пьет, моется, купается, использует ее для производства, уборки. Таким образом, важно знать, как вода и электричество взаимодействуют между собой.

Не забудь поделиться с друзьями!

Содержание статьи

  • Почему вода проводит электричество
  • Примеси, влияющие на проводимость
  • Проводимость льда
  • Дистиллированная вода
  • Защита от удара током

Почему вода проводит электричество

В жидких веществах причиной появления электричества являются ионы. Когда они начинают под действием электрического поля упорядоченно двигаться, возникает ток. Абсолютно чистая вода – это нейтральная молекула, диэлектрик, и ток она не проводит.

Иногда, очень редко, молекулы воды тоже распадаются на ионы, поэтому проводимость нельзя считать равной абсолютному нулю. Но она настолько мала при нормальных условиях, что ею пренебрегают.

Если добавить в воду соль какого-либо металла, то образуются ионы и жидкость станет проводником. Чем больше солей растворится, тем большей проводимостью станет обладать вода.

Происходит это потому, что молекула воды полярная. Она притягивается к молекуле соли и разрывает ее на части. Так образуются ионы.

Поскольку в природе и в водопроводной трубе вода всегда с примесями, то электричество она проводит.

Поверхность нашего тела тоже всегда влажная и немного соленая. Следовательно, тело тоже проводит электричество. Еще лучше, чем кожа, проводит электричество кровь, желудочный сок, мышцы, моча. По этой причине человек очень подвержен влиянию электричества и должен осторожно с ним обращаться.

Примеси, влияющие на проводимость

Не только соль влияет на проводимость. Это может быть щелочь или кислота, надо лишь, чтобы они вступили в химическую реакцию с водой и образовали ионы.

Обратите внимание! Процесс распада на ионы в растворах воды называется электролитической диссоциацией.

Наиболее сильно на проводимость влияют все-таки соли, некоторые кислоты (серная, соляная) и некоторые щелочи (каустическая сода, калиевый щелок).

Проводимость зависит не только от концентрации соли, но и от ее вида. Чем тяжелее ионы, тем они менее подвижны. И чем больше их заряд, тем больше сила тока.

Измеряя проводимость воды, можно определить степень ее загрязнения примесями. Измерения следует проводить при определенной температуре, так как она тоже влияет на электричество.

Есть простой эксперимент, показывающий, как вода проводит электричество при добавлении в нее солей. Суть его заключается в следующем:

  • необходимо собрать цепь, внутри которой будет находиться лампочка и два оголенных контакта;
  • контакты опускают в стакан с очищенной водой, замыкая тем самым цепь;
  • постепенно добавляя в воду соль, следят, как лампочка начинает светиться все ярче и ярче.

В целях безопасности эксперимент надо проводить в резиновых перчатках. Источником тока может быть аккумулятор на 12 вольт. К нему подсоединяется соответствующая лампа. Размешивать соль следует деревянной палочкой.

Проводимость льда

Замерзшая вода, то есть лед, по своей проводимости схожа с деревом или текстолитом. Хорошим изолятором лед нельзя назвать, у него тоже есть ионная проводимость. Особое значение имеет, из какой воды он получился. Если из очищенной, то ток не потечет, если из обычной или соленой – изоляционные свойства низкие.

Дистиллированная вода

Если воду очистить от всех примесей, то она перестанет пропускать ток. Такая вода называется дистиллированной. Ее получают в процессе перегонки в аппаратах, называемых дистилляторами, методом обратного осмоса и некоторыми другими способами. Многие пытливые умы интересует, проводит ли ток беспримесная дистиллированная вода?

Обратите внимание! Электрическая проводимость дистиллированной воды крайне мала. В ней растворены преимущественно газы. Можно считать, что ток она не проводит.

Из-за присутствия углекислого газа такая жидкость имеет слабую кислотность, но это на электропроводность не влияет. Чтобы избавиться от углекислого газа, дистиллированную воду кипятят 30 минут, затем герметично закрывают.

Итак, отвечая на вопрос, какая вода не может проводить электрический ток, следует отвечать – дистиллированная, высокоочищенная.

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.

какова в норме ее удельная электропроводность и диэлектрическая проницаемость?

Содержание

  • Проводит электричество или нет?
  • Почему не передает?
  • Показатели растворов, влияющие на их электропроводимость
    • Удельная электропроводность
    • Диэлектрическая проницаемость
  • Передатчиком или диэлектриком выступает дистиллят?
  • Заключение

Проводит электричество или нет?

Теоретически дистиллированная вода не относится к числу веществ, проводящих электроток. В идеально чистой жидкой среде отсутствуют минеральные соли и дополнительные примеси.

В ней практически нет свободных ионов. В такой среде отсутствуют подходящие условия для их взаимодействия.

На практике из водного раствора не удается полностью удалить все соли и примеси. Их концентрация в ней существенно ниже, чем в обычной воде.

Но такая очищенная среда все равно содержит в себе некоторое количество веществ, которые могут передавать электричество. Такая жидкая среда может быть слабым проводником.

Почему не передает?

Очищенные растворы не являются передатчиками электричества по следующим причинам:

  • в них нет растворенных солей или их уровень низкий;
  • не имеют в своем составе заряженных ионов;
  • в них не присутствуют прочие вещества, способные выступать посредниками при передаче электрических разрядов.

У самой воды электропроводимость мала. Ее молекулы сами по себе выступают слабыми посредниками при передаче электрических разрядов.

Электропроводность повышается благодаря присутствию в воде примесей и солей. А поскольку в дистилляте их практически нет, то сами по себе водные молекулы ток провести не смогут.

Показатели растворов, влияющие на их электропроводимость

На возможность проведения электрических разрядов очищенными смесями оказывают влияние два значения. Первое из них – удельная электропроводность.

Она позволяет выяснить, насколько жидкая субстанция способна пропускать электроток. Для этого на нее воздействуют электрополем.

Второй показатель – диэлектрическая проницаемость. Она дает представление о том, насколько жидкость слабо проводит электроток.

Удельная электропроводность

Для дистиллированных составов установлено ее специальное значение. Если они соответствуют ему, то признаются дистиллятами.

Удельная электропроводимость для стерильной h3O зафиксирована ГОСТом 6709-72. Ее оптимальная величина составляет 0,5 мСименс/м.

Это очень маленький коэффициент. При таком уровне состав практически не может пропускать электроток.

Также играет роль температура среды. Для дистиллята оптимальным будет показатель в 0,5 мСименс/м при его температуре в 200С. Если значение электропроводности будет больше, то вода уже не будет считаться дистиллированной.

Удельная электропроводимость в 0,5 мСименс/м является нормой для данного типа воды.

Диэлектрическая проницаемость

Данный коэффициент позволяет охарактеризовать то, каковы электрические свойства дистиллята. Он дает представление о том, насколько хорошо дистиллированные составы изолируют токовые частицы.

У обычной воды ее средняя величина составляет 80-81. Такое же число отмечено и у очищенных водных смесей. Это касается тех случаев, когда температура составов равна 20 С.

При этом коэффициент будет уменьшаться вместе с нагреванием жидкости. При кипении показатель уже составляет 55. То есть вместе с нагреванием вода начнет лучше отдавать электроток. Коэффициент падает в два раза, если воду нагреть до 2000С. Значение составит уже порядка 34,5.

Передатчиком или диэлектриком выступает дистиллят?

Поскольку у раствора низкая величина электропроводности и достаточно высокий уровень изолирующей проницаемости, то он является диэлектриком.

То есть такая смесь плохо отдает электроток или совсем его не проводит.

На то, что жидкость считается диэлектриком, влияет отсутствие в ней солей. Именно они улучшают проводимость.

Нехватка солей сопряжена с отсутствием в растворах свободных ионов. Они не могут передавать разряды. А сами молекулы считаются слабыми проводниками.

Много полезной и важной информации о дистиллированной воде найдете в этом разделе.

Заключение

Дистиллированная вода в целом не передает ток. Это обусловлено дефицитом в ней солей и иных примесей, которые могут выступать его хорошими проводниками. В связи с этим в стерильных смесях отсутствуют свободные ионы.

У таких смесей очень маленькая удельная электропроводимость. Уровень диэлектрической проницаемости позволяет говорить о том, что дистиллят является диэлектриком, т.е. плохо передает электроразряды.

При этом плохим проводником будет только идеально чистая среда. Домашняя очищенная вода даже после очистки все равно будет иметь в составе соли. Из-за этого она может слабо пропускать токи.

А какова Ваша оценка данной статье?

Загрузка…

Вода проводит электричество? Простой эксперимент

Перейти к инструкции

«Не прикасайтесь к переключателю мокрыми руками!»

Нас всех этому учили с детства.

Кажется, что вода может проводить электричество, поэтому мы не должны касаться электрических розеток или выключателей, если у нас не высохли руки.

Действительно ли вода проводит электричество?

Давайте выясним это, проведя простой контролируемый эксперимент .

В этом эксперименте вы узнаете, что чистая вода не проводит электричество, но проводимость увеличивается, если вы подмешиваете в воду соль, сахар или другие примеси.

Материалы

  • маленький светодиодный диод
  • 2 маленькие батарейки-таблетки
  • медные провода или электрические провода с зажимами типа «крокодил»
  • скотч
  • водопроводная вода
  • дистиллированная вода (можно использовать бутилированную или сделать дистиллированную воду самостоятельно)

Инструменты

  • небольшой контейнер
  • присмотр за взрослыми

Инструкции

  1. Наполните небольшой контейнер водопроводной водой.
  2. Используя электрические провода, соедините светодиодный фонарь и батареи, чтобы создать простую разомкнутую цепь (цепь с открытым концом).
  3. Опустите два открытых конца в воду.
  4. Теперь повторите эксперимент с точно такой же установкой, но на этот раз вместо воды из-под крана используйте дистиллированную воду.
  5. Используя воду из-под крана, вы сможете замкнуть цепь, и светодиодная лампочка загорится.

  6. Однако использование дистиллированной воды не замыкает цепь, и светодиодная лампа не должна загораться. Однако, если у вас есть, это означает, что используемая «дистиллированная вода» недостаточно чистая . Попробуйте бутылочную дистиллированную воду другой марки или приготовьте ее самостоятельно.

Примечания

Почему вода проводит электричество и почему вода не проводит электричество

Контролируемый эксперимент  – это тест, проводимый дважды с точно такими же условиями и переменными, кроме одного.

Этот один измененный элемент называется экспериментальным контролем .

В этом упражнении вода является экспериментальным контролем.

Все остальное в эксперименте осталось прежним.

Таким образом, мы можем сделать вывод, что разница в результате вызвана контролем, то есть водой.

Таким образом, водопроводная вода может проводить электричество, а дистиллированная вода — нет.

Исследуйте
  • Проведите эксперимент еще раз,  добавив соль  в чистую воду, и посмотрите, загорится ли светодиодная лампочка. Так и должно быть. Светодиодная лампочка может быть даже ярче, чем та, в которой используется водопроводная вода, потому что соленая вода лучше проводит электричество чем водопроводная вода.
  • Проведите эксперимент еще раз,  добавив сахар  в чистую воду. На этот раз светодиодная лампа не загорается, потому что сахар не может вносить ионы в раствор.

Рекомендуемые продукты

Как партнер Amazon я зарабатываю на соответствующих покупках.

  • Светодиодные светоизлучающие диоды

  • Набор тестовых проводов с зажимами типа «крокодил»

  • Батарея таблеточного типа

Электрический ток проводится потоком электрических зарядов, таких как электроны или ионы.

Чистая вода содержит очень мало ионов и поэтому является плохим проводником электричества .

Но когда примеси , такие как соль или сахар, растворяются в воде, полученный раствор очень хорошо проводит электричество.

Водопроводная вода является таким раствором.

Большая часть воды, с которой мы соприкасаемся, например водопроводная или не полностью дистиллированная вода из бутылок, содержит примеси, которые превращают воду в проводник.

Вот почему ЗАПРЕЩАЕТСЯ прикасаться к электрическим розеткам или выключателям мокрыми руками.

Но не все примеси могут это делать, только те, которые могут вносить ионы, например соль.

Дополнительные эксперименты с электричеством

  • Потрясающие научные эксперименты для детей

  • Snap Circuits Набор для исследования электроники LIGHT

  • Giggleway Electric Motor Robotic Science Kits, DIY STEM Toys для детей

Справочный номер s

Университет Висконсин-Мэдисон Химия профессор Бассам З. Шахашири

повседневная жизнь — Если вода не является хорошим проводником, почему мы рекомендуем избегать воды рядом с электричеством (не мокрые руки рядом с электрическими цепями и т.

д.) ?

спросил

Изменено
5 лет, 5 месяцев назад

Просмотрено
35 тысяч раз

$\begingroup$

Как вода может быть средой для проведения тока, если ее ионизация настолько незначительна, что в принципе ток не должен течь?

  • электричество
  • бытовые
  • вода
  • проводники
  • короткие замыкания

$\endgroup$

2

$\begingroup$

«Чистая» вода является очень плохим проводником (удельное сопротивление фактически используется как мера чистоты).

«Настоящая» вода не является чистой — она ​​содержит электролиты и обладает хорошей электропроводностью. Кроме того, когда ваша кожа мокрая, ее удельное сопротивление значительно ниже.

Например — «чистая» вода имеет удельное сопротивление (около) 18,2 M$\Omega\cdot\rm{cm}$. При 10 ppm растворенного NaCl («водопроводная вода очень хорошего качества» будет содержать менее 50 ppm) удельное сопротивление падает примерно до $43~\rm{k\Omega\cdot cm}$

Много подробностей можно найти в «Проведение электрического тока в человеческое тело и через него: обзор» (Фиш и Геддес, ePlasty 2009, 9, e44). Таблица 3 подводит итог:

Таблица 3

Почему погружение в воду при очень низком напряжении может привести к летальному исходу

  1. Погружение очень эффективно смачивает кожу и значительно снижает сопротивление кожи на единицу площади

  2. Площадь контакта составляет большой процент от всей площади поверхности тела

  3. Электрический ток может также проникать в организм через слизистые оболочки, такие как рот и горло

  4. Человеческий организм очень чувствителен к электричеству. Очень малая сила тока может вызвать потерю способности плавать, остановку дыхания и сердца

Изображение стола

$\endgroup$

9

$\begingroup$

Проблема в определении того, что такое «хороший» или «плохой» проводник.
В школе детей учат, что все довольно просто: есть «хорошие» проводники, такие как металлы, и «плохие» проводники, такие как пластик.

Перед коротким вопросом: Как вы думаете, в чем разница в электропроводности серебра (лучший неэкзотический проводник при стандартных условиях) и нержавеющей стали?

Серебро имеет проводимость 63 000 000 См/м, нержавеющая сталь – 1 450 000 См/м, серебро проводит электричество в 43 раза лучше, чем нержавеющая сталь! (Я пишу цифры, потому что разница скрыта для неспециалистов, если вы используете незнакомую научную запись).

S — это единица, называемая сименс, а сименс на метр (См/м) — это единица проводимости в системе СИ.

Дело в том, что электропроводность является одной из физических величин, которая имеет самые большие наблюдаемые различия между различными материалами. Даю краткий обзор: 9{-15}$ С/м)

Нет, это не шутка. Представим, что расстояние от вас до Луны сравнимо с хорошим проводником. Школьное определение плохого проводника тогда было бы высотой с яблоню для морской воды и размером с атом для стекла.

Так почему же мы не знаем об этой ошеломляющей разнице? Причина в том, что мы довольно чувствительны к электричеству, даже очень малые токи могут причинить боль или смерть. Таким образом, у воды все еще достаточно проводимости, чтобы вызвать проблемы, несмотря на то, что она сравнительно плохой проводник, металлы просто чрезвычайно эффективные проводники, позволяющие передавать электричество на огромные расстояния с относительно небольшими потерями. Другие материалы, такие как непроводящие материалы, такие как стекло или воздух, фактически являются непроводящими материалами, даже защищая кого-то от очень высокого напряжения (проблема в том, что после того, как соединение было построено, формируется дуга из ионизированных молекул, которая имеет гораздо лучшую проводимость, чем проводник). неизменный материал.Обычно вам нужно около 5 000 В на сантиметр воздуха, чтобы построить соединение, чтобы вы были в безопасности от 1 000 — 10 000 В трансформаторных подстанций, поэтому они вешают знаки опасности).

$\endgroup$

4

$\begingroup$

В старшей школе мой учитель химии, мистер Стрэттон, поставил эксперимент. У него было приспособление для лампочки на деревянной лопатке с прикрепленным шнуром питания и двумя металлическими штырями, выступающими под прямым углом, так что весло можно было установить на стакан с водой так, чтобы штыри свисали в воду.

Сначала он наполнил стакан дистиллированной водой и вкрутил в светильник 40-ваттную лампу накаливания — света нет. Затем он попробовал что-то вроде 10-ваттной лампочки — света все равно не было. Затем он попробовал неоновый свет — очень тусклое свечение.

Затем он насыпал небольшое количество соли (NaCl) и взмахнул ею — неоновый свет начал ярко светиться. Попробовал лампочку на 10 Вт — светилась почти на полную яркость. Пробовал лампочку на 40 Вт — не полностью яркая, но по крайней мере наполовину яркая.

Вода является хорошим полярным растворителем, и соедините ее с любым химическим веществом, которое ионизируется при растворении, и вы получите раствор, способный проводить значительный ток при относительно низком сопротивлении. (И химические вещества, подобные соли, повсюду.)

$\endgroup$

$\begingroup$

Вода действительно НЕ является хорошим проводником, ЕСЛИ ЕСТЬ примеси. И если бы вы могли предотвратить загрязнение его примесями, вы могли бы поместить в него радио, и оно все равно работало бы. Вы можете узнать сами. Возьмите дистиллированную воду (около чашки) и проверьте сопротивление с помощью омметра, установив датчики на расстоянии примерно 1/2 дюйма друг от друга. Он окажет бесконечное сопротивление всем практическим чувствам.

Затем растворите около 2 граммов соли в столовой ложке воды. Держите датчики в воде, добавьте в воду физиологический раствор и наблюдайте. Омы превращаются из изолятора в довольно хорошего проводника… Вы даже можете сделать это, просто опустив руку в дистиллированную воду, поскольку соли с вашей кожи растворяются в воде.

Аргумент о том, что вода является проводником, потому что «вода редко бывает достаточно чистой, чтобы не содержать некоторых растворенных минеральных загрязнителей», равнозначен утверждению, что она не прозрачна ни потому, что посмотрите на океаны или озера.

$\endgroup$

1

$\begingroup$

Вода является плохим проводником по сравнению с проводами и металлом, но является отличным проводником по сравнению с воздухом, стеклом, керамической плиткой и другими предметами в ванной или кухне, особенно, как указано в других ответах, если в ней растворены определенные примеси. .

Когда наше тело и ноги мокрые, и мы идем по мокрому полу, и мы каким-то образом коснулись мокрой электрической розетки или провода; если розетка не защищена от замыкания на землю, электричество с горячей (находящейся под напряжением) стороны розетки попытается найти кратчайший путь к земле через вашу влажную кожу и ваши мокрые ноги на пол к земле. Как упоминалось ранее, даже очень небольшой ток через ваше тело может остановить ваше сердце (остановка сердца).

Вот почему защита GFI (прерыватель замыкания на землю) требуется для всех электрических розеток на кухнях и в ванных комнатах. Этот тип защиты определяет наличие короткого замыкания на землю выключателя и отключает горячую линию на выходе.

$\endgroup$

$\begingroup$

Вода проводник! Потому что вода редко бывает достаточно чистой, чтобы не содержать растворенных минеральных примесей (солей/электролитов). Стоячая вода в озере, пруду или луже почти никогда не бывает чистой, но никогда не бывает чистой.