Elektrolyytti

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 13.9.2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 2 muokkausta .

Elektrolyytti on aine , joka johtaa sähkövirtaa dissosioituessaan ioneiksi , mikä tapahtuu liuoksissa ja sulaa , tai ionien liikkeestä kiinteiden elektrolyyttien kidehiloissa . Esimerkkejä elektrolyyteistä ovat hapot , suolat , emäkset ja jotkut kiteet (esim. hopeajodidi , zirkoniumoksidi ). Elektrolyytit ovat toisen tyyppisiä johtimia , aineita, joiden sähkönjohtavuus johtuu positiivisesti tai negatiivisesti varautuneiden ionien liikkuvuudesta.

Dissosiaatioaste

Prosessia, jossa molekyylit hajoavat elektrolyyttiliuoksessa tai sulavat ioneiksi, kutsutaan elektrolyyttiseksi dissosiaatioksi . Samaan aikaan elektrolyytissä etenevät ionien liittymisprosessit molekyyleiksi. Vakioisissa ulkoisissa olosuhteissa ( lämpötila , pitoisuus jne.) muodostuu dynaaminen tasapaino hajoamisen ja assosiaatioiden välille. Siksi tietty osa ainemolekyylistä hajoaa elektrolyyteissä. Elektrolyyttisen dissosiaation kvantitatiivista ominaisuutta varten otettiin käyttöön dissosiaatioasteen käsite [1] .

Luokitus

Dissosiaatioasteen perusteella kaikki elektrolyytit jaetaan kahteen ryhmään:

Vahvat elektrolyytit - elektrolyytit, joiden dissosiaatioaste liuoksissa on yhtä suuri kuin yksikkö (eli ne hajoavat kokonaan) eivätkä riipu liuoksen pitoisuudesta. Tämä sisältää suurimman osan suoloista, emäksistä sekä jotkin hapot (vahvat hapot, kuten HCl , HBr, HI, HNO 3, H 2 SO 4 ).
Heikot elektrolyytit - dissosiaatioaste on pienempi kuin yksikkö (eli ne eivät dissosioidu täysin) ja vähenee pitoisuuden kasvaessa. Näitä ovat vesi , joukko happoja (heikkoja happoja, kuten HF), p- , d- ja f - alkuaineiden emäksiä .

Näiden kahden ryhmän välillä ei ole selkeää rajaa; sama aine voi osoittaa vahvan elektrolyytin ominaisuuksia yhdessä liuottimessa ja heikon elektrolyytin ominaisuuksia toisessa.

Termin käyttö

Luonnontieteissä

Termiä elektrolyytti käytetään laajalti biologiassa ja lääketieteessä. Useimmiten ne tarkoittavat vesiliuosta , joka sisältää tiettyjä ioneja (esimerkiksi "elektrolyyttien imeytyminen" suolistossa ).

Tekniikassa

Sanaa elektrolyytti käytetään laajalti tieteessä ja tekniikassa, eri teollisuudenaloilla sillä voi olla erilainen merkitys.

Sähkökemiassa

Monikomponenttinen ratkaisu metallien sähkösaostukseen sekä syövytykseen jne. (tekninen termi, esimerkiksi kullattu elektrolyytti).

Nykyisissä lähteissä

Elektrolyytit ovat tärkeä osa kemiallisia virtalähteitä: galvaanisia kennoja ja akkuja. [2] Elektrolyytti osallistuu kemiallisiin hapettumis- ja pelkistysreaktioihin elektrodien kanssa, minkä seurauksena syntyy EMF . Virtalähteissä elektrolyytti voi olla nestemäisessä tilassa (yleensä vesiliuos) tai sakeutettuna geelimäiseksi .

Elektrolyyttikondensaattori

Elektrolyyttikondensaattoreissa elektrolyyttiä käytetään yhtenä levynä. Toisena vuorauksena - metallifolio ( alumiini ) tai metallijauheista ( tantaali , niobium ) sintrattu huokoinen lohko. Tällaisten kondensaattoreiden eriste on itse metallin oksidikerros, joka on muodostettu kemiallisin menetelmin metallivuorauksen pinnalle.

Tämän tyyppisillä kondensaattoreilla, toisin kuin muilla tyypeillä, on useita erityispiirteitä:

suuri tilavuus- ja painokohtainen kapasiteetti;
DC-jännitepiirien liitäntänapaisuuden vaatimus. Napaisuuden noudattamatta jättäminen aiheuttaa elektrolyytin rajua kiehumista, mikä johtaa kondensaattorin kotelon mekaaniseen tuhoutumiseen (räjähdys);
merkittävä vuoto ja sähkökapasitanssin riippuvuus lämpötilasta;
ylempi käyttötaajuusalue (tyypilliset arvot satoja kHz - kymmeniä MHz, riippuen nimelliskapasiteetista ja tekniikasta).

Aktiviteetit elektrolyyteissä

Erillisen i:nnen ionin kemiallinen potentiaali on muotoa: missä on i:nnen ionin aktiivisuus liuoksessa. $\mu _{i}=\mu _{i}^{0}+RTlna_{i},$ $a_{i}$

Koko elektrolyytille meillä on:

$\mu _{el}=\sum _{i}v_{i}\mu _{i}=v_{+}\mu _{M^{+}}+v_{-}\mu _{ A^{-}}=v_{+}(\mu _{+}^{0}+RTlna_{M^{+}})+v_{-}(\mu _{-}^{0}+RTlna_ {A^{-}})=$

$=(v_{+}\mu _{+}^{0}+v_{-}\mu _{-}^{0})+RTln(a_{M^{+}}^{v^ {-}}\cdot a_{A^{-}}^{v^{-}})=\mu _{0}+RTlna,$ missä on elektrolyytin aktiivisuus; ovat stoikiometrisiä lukuja. $a$ $v_{i}$

Meillä on siis:

$a=a_{+}^{v^{+}}\cdot a_{-}^{v^{-}}.$

Ionin keskimääräinen aktiivisuus on:

$a_{\pm }=\left[a_{+}^{v^{+}}\cdot a_{-}^{v^{-}}\right]^{\frac {1}{v_ {+}+v_{-}}}.$

Yksiarvoiselle elektrolyytille ts . on yksittäisten ionien aktiivisuuksien geometrinen keskiarvo. $v_{+}=v_{-}=1$ $a_{\pm }={\sqrt {a_{+}\cdot a_{-}}},$ $a_{\pm }$

Elektrolyyttiliuosten lisäämiseen on tapana käyttää moolipitoisuutta ( m ) (laimeille vesiliuoksille m (mol / kg) on numeerisesti lähellä arvoa c (moolipitoisuus, mol / l)). Siten missä on i:nnen ionin aktiivisuuskerroin. $a_{i}=\gamma _{i}m_{i},$ ${\näyttötyyli \gamma _{i))$

Muistiinpanot

↑ Dissosiaatioaste (α) on ioneiksi dissosioituneiden molekyylien lukumäärän suhde elektrolyyttiliuoksessa olevien molekyylien kokonaismäärään.
↑ GOST 15596-82 Kemialliset virtalähteet. Termit ja määritelmät

Kirjallisuus

Kistyakovsky V. A .,. Elektrolyytti // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron : 86 osana (82 osaa ja 4 lisäosaa). - Pietari. , 1890-1907.

Linkit

Elektrolyytit - artikkeli Great Soviet Encyclopediasta .

Aineen termodynaamiset tilat

Vaiheen tilat

Kokoamistila Vaiheen tasapaino Vaiheen sääntö vaihekaavio Tilayhtälö
Kiinteä	kiteitä Yksikiteinen monikiteinen Kristalliitti
mesofaasi	Amorfiset ruumiit lasimainen tila nestekide Nemaattinen Smektinen kolesterinen Kolumnivaihe Mesogen Kalvo
Nestemäinen	Ihanteellinen neste Metastable tila tulistettua nestettä alijäähtynyttä nestettä venytetty neste Sulaminen ylikriittinen neste
Kaasu	Ihanteellinen kaasu oikeaa kaasua Steam Tyydytetty höyry tulistettua höyryä ylikyllästetty höyry
Plasma	sähkömagneettinen Quark-gluon plasma Glazma
Matala lämpötila	bosen kondensaatti Fermioninen kondensaatti kvanttikaasu bose kaasu Fermi kaasu rappeutunut kaasu kvantti neste bosen nestettä Fermi neste supernesteinen kiinteä aine Ilmiöitä Superfluiditeetti Suprajohtavuus
muu	outo asia fotoninen molekyyli värillinen lasi kondensaatti

Vaiheen siirtymät

Ensimmäinen laji

Toinen laji

sähköisissä ilmiöissä	ferrosähköinen Antiferrosähköinen
magneettisissa ilmiöissä	ferromagneetteja Paramagneetit Antiferromagneetit

kvantti

lambda piste

Hajotusjärjestelmät

Geelit
- Airgel
Ratkaisut
kolloidijärjestelmät
- karkea
- Vapaasti hajaantunut kolloidinen
Sol
Suihkepullo
- Savu
- Pöly
- Sumu
- sumu
Jousitus
Emulsio

Katso myös

Plasmakorvaus- ja perfuusioliuokset - ATC-koodi: B05

Verituotteet

B05AA Plasman korvikkeet ja plasman proteiinifraktiot	Albumiini ( B05AA01 ) Fluorihiiliveren korvikkeet ( B05AA03 ) Dekstraani ( B05AA05 ) Gelatiinivalmisteet ( B05AA06 ) _ Hydroksietyylitärkkelys ( B05AA07 ) Hemoglobiiniglutameeri (naudan) ( B05AA10 )

Liuokset suonensisäiseen antamiseen

B05BA Ratkaisut parenteraaliseen ravitsemukseen	Aminohapot ( B05BA01 ) Rasvaemulsiot ( B05BA02 ) Hiilihydraatit ( B05BA03 ) Proteiinihydrolysaatit ( B05BA04 ) _ Yhdistelmävalmisteet parenteraaliseen ravitsemukseen ( B05BA10 )
B05BB Vesi-elektrolyyttitasapainoon vaikuttavat ratkaisut	Elektrolyytit ( B05BB01 ) Elektrolyytit yhdistettynä hiilihydraatteihin ( B05BB02 ) Trometamoli ( B05BB03 )
B05BC Osmodiureetit	Mannitoli ( B05BC01 )

Kasteluratkaisut

B05CB Suolaliuokset	Natriumkloridi ( B05CB01 ) Natriumbikarbonaatti ( B05CB04 )
B05CX Muut kasteluratkaisut	Dekstroosi ( B05CX01 )

Peritoneaalidialyysiliuokset _

B05DA Isotoniset ratkaisut	Ikodekstriini ( B05DA )
B05DB hypertonisia ratkaisuja	Natriumkloridi ( B05DB )

Lisäaineet IV-liuoksille

B05XA Elektrolyyttiliuokset _	kaliumkloridi ( B05XA01 ) Magnesiumsulfaatti ( B05XA05 ) Kalsiumkloridi ( B05XA07 ) Kardioplegiset liuokset ( B05XA16 ) Elektrolyytit yhdessä muiden lääkkeiden kanssa ( B05XA31 )
B05XB Aminohappoja	Alanyyliglutamiini ( B05XB02 ) _

Hemodialysaatit ja hemofiltraatit

B05ZA Hemodialysaatit (konsentraatit)	Solcoseryl ( B05ZA )