Jonföreningar leder elektrisk ström när de löses upp i vatten. När en spänning läggs på sönderfaller de i positivt och negativt laddade joner. Dessa föreningar kallas elektrolyter och omfattar syror, baser och salter. Varje elektrolyt har en egen grad av ledningsförmåga som går att mäta. Ledningsförmågan hos jonlösningar testas i praktiken genom att mäta koncentrationen av joner i lösningen.
Elektrolyter delas in i starka och svaga. Starka elektrolyter är jonföreningar som dissocierar helt i vatten. I en saltsyrelösning separerar exempelvis väte helt från klorid, vilket ger en hög jonkoncentration. Starka elektrolyter leder därför mer elektricitet, eftersom jonerna transporterar den elektriska laddningen. I svaga elektrolyter dissocierar jonerna bara delvis, vilket ger en lägre elektrisk ledningsförmåga eftersom färre joner finns i lösningen.
En elkrets är den mest raka vägen att testa ledningsförmåga. Uppställningen består av två metallstavar eller elektroder som placeras ner i lösningen, tillräckligt långt ifrån varandra för att inte röra vid varandra. Ett batteri kopplas till elektroderna för att leverera ström, och en voltmeter används för att mäta spänningen. Positiva joner vandrar mot den negativa elektroden, katoden, medan negativa joner vandrar mot anoden, den positiva elektroden. Voltmeterns utläsning ger därmed information om lösningens ledningsförmåga.
Den elektriska ledningsförmågan påverkas av hur hela kretsen är utformad. Järnstavar används ofta som elektroder eftersom de leder ström bra, även om det finns bättre ledare som aluminium och silver. Elektrodernas storlek och avståndet mellan dem är också viktigt, eftersom konduktansen ökar med större ytor och kortare avstånd. Voltmetern måste dessutom kopplas korrekt: den positiva batteripolen ansluts till den röda sonden och den negativa polen till den svarta sonden.
Vid titrering blandas två lösningar tills reaktionen är fullständig, vilket oftast syns genom en färgändring. Metoden används ofta för att bestämma slutproduktens ledningsförmåga. Ett klassiskt exempel är en syra-bas-titrering som ger en saltlösning och vatten. Den elektriska ledningsförmågan testas genom att mäta jonkoncentrationen i saltlösningen med en kalibrerad konduktivitetsmätare. Resultatet anges i decisiemens per meter.
Oavsett vilken metod som används handlar mätningen i grunden om samma sak: ju fler fria joner lösningen innehåller, desto bättre leder den elektricitet. Genom att kombinera en korrekt uppbyggd krets med noggranna mätningar får man ett tillförlitligt värde på lösningens ledningsförmåga.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online