التوصيلية الكهربائية للمحاليل

المقاومة والتوصيلية الكهربائية

تعد المقاومة والتوصيلية الكهربائية من الخواص المهمة للمواد، وتتناسب التوصيلية والمقاومة عكسيًا مع بعضها البعض، كما أنه لكل مادة توصيلية ومقاومة مختلفة عن المادة الأخرى، ويعتمد التوصيل الكهربائي على خصائص النقل الكهربائي، كما يمكن قياسه بتقنيات متعددة باستخدام مجموعة متنوعة من الأدوات، فإذا كانت الكهرباء تتدفق بسهولة من خلال مادة ما، فإن تلك المادة لها قدرة عالية على التوصيل، وهناك بعض المواد ذات توصيلية عالية مثل النحاس والألومنيوم، وتعتبر التوصيلية الكهربائية مقياسًا لمدى سهولة تدفق الكهرباء عبر المادة^[١]، وفي هذا المقال توضيح لمفهوم التوصيلية الكهربائية للمحاليل.

التوصيلية الكهربائية للمحاليل

تقيس التوصيلية الكهربائية للمحاليل مدى مرور التيار الكهربائي عبر المحلول، حيث تعبّر التوصيلية الكهربائية عن قدرة المحاليل على توصيل الكهرباء، ويعتمد ذلك على وجود أيونات في المحلول؛ حيث تستمد الأيونات من المركبات الأيونية التي تذوب في الماء مثل كلوريد الصوديوم، وتعتمد التوصيلية الكهربائية للمحاليل على تركيز المحلول، فكلما كان المحلول أكثر تركيزًا زادت التوصيلية، وهي في معظم الحالات علاقة متناسبة، فكلما زاد تركيز الأيونات زادت التوصيلية، إلا أن هناك بعض من المحاليل التي تعتبر استثناء لهذه القاعدة، حيث يكون لها حد لمدى التوصيل الكهربائي وبمجرد الوصول إلى هذا الحد فإن زيادة تركيز المحلول سوف يقلل في الواقع من التوصيلية، ولوحظ هذا في محاليل حامض الكبريتيك^[٢]، كما تسمح الموصلات الجيدة بالتدفق السهل والمستمر للتيار الكهربائي، حيث تحمل الأيونات شحنة كهربائية سالبة أو موجبة، ويمتلك الموصل الجيد جزيئات مشحونة وحرة الحركة، وفي حالة الأملاح الذائبة في الماء تمثل الأيونات جزيئات مشحونة بحركية عالية نسبيًا، وفي المسطحات المائية الطبيعية تنتج الأيونات التي تسهم في الموصلية العالية من الأملاح والمعادن المذابة، كما أن لنوع الأيونات تأثير في توصيل المحلول، إذ تعد المواد الكهرلية الذائبة بدرجة عالية أفضل الموصلات^[٣].

مقياس التوصيلية الكهربائية

يعبر مقياس التوصيلية عن مقدار التيار الكهربائي أو التوصيل في المحلول، ويعد مقياس التوصيلية شائعًا في أي حالة معالجة أو مراقبة للمياه، كما يستخدم لقياس التغييرات في مياه الصرف الصحي في محطات معالجة المياه، وكذلك في المختبرات البيئية^[٤]، ويتم قياس التوصيلية الكهربائية للمحاليل من خلال وضع لوحين في عينة وتطبيق جهد عبر اللوحة، والذي بدوره سيقرأ التيار، ثم يستخدم بعد ذلك لحساب التوصيلية باستخدام قانون أوم، وتعتمد التوصيلية الكهربائية للمحاليل على درجة الحرارة، لذا يعوض مقياس التوصيلية الكهربائية تأثيرات درجة الحرارة من خلال الرجوع إلى درجة حرارة قياسية، ^[٢]، والطريقة القياسية لمعايرة مقياس التوصيلية هي استخدام محلول قياسي ذو قيمة معروفة للتوصيل، حيث يتم غسل مجسات أو أقطاب مقياس الموصلية بالماء المقطر ثم نقعها في المحلول القياسي للحصول على قراءة، وأيضا هناك طريقة أخرى للمعايرة تتمثل في مقارنة القراءة بمقياس التوصيلية المعيارية الذي يكون ذو دقة أعلى من المقياس للمعايرة^[٥].

المراجع

1. ↑ "Electrical Conductivity and Resistivity", chem.libretexts.org, Retrieved 23-07-2019. Edited.
2. ^ ^{أ ب} "The Effect of Solution Concentration on Conductivity", sciencing.com, Retrieved 23-07-2019. Edited.
3. ↑ "How to Calculate Conductivity Due to Concentration", sciencing.com, Retrieved 24-07-2019. Edited.
4. ↑ "What Is a Conductivity Meter?", sciencing.com, Retrieved 25-07-2019. Edited.
5. ↑ "What is the standard method of calibration of conductivity meter?", www.quora.com, Retrieved 24-07-2019. Edited.