Γιατί η διεξαγωγή του νερού και ο χαλκός;
* Η αγωγιμότητα εξαρτάται από τους μεταφορείς ελεύθερης χρέωσης: Για ένα υλικό για τη διεξαγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, χρειάζεται δωρεάν ηλεκτρόνια ή ιόντα που μπορούν να μεταφέρουν ένα ηλεκτρικό ρεύμα. Ο χαλκός έχει πολλά ελεύθερα ηλεκτρόνια λόγω της μεταλλικής σύνδεσής του, καθιστώντας τον εξαιρετικό αγωγό.
* Δομή του νερού: Το καθαρό νερό (H2O) είναι ένα ομοιοπολικό μόριο με πολύ χαμηλή συγκέντρωση ελεύθερων ιόντων. Αυτά τα ιόντα παράγονται από τον αυτόματο ιονισμό του νερού, όπου ένα μικρό κλάσμα των μορίων νερού διαχωρίζονται σε Η+ και OH-ιόντα. Αυτή η διαδικασία είναι αργή και οδηγεί σε πολύ μικρό αριθμό φορέων φόρτισης.
* ακαθαρσίες: Η αγωγιμότητα του νερού αυξάνεται δραματικά όταν περιέχει διαλυμένες ακαθαρσίες όπως άλατα, οξέα ή βάσεις. Αυτές οι ουσίες διαχωρίζονται σε ιόντα, παρέχοντας περισσότερους φορείς φορτίου και επιτρέποντας αυξημένη ροή ηλεκτρικού ρεύματος.
Συνοπτικά:
* Ο χαλκός είναι καλός αγωγός: Λόγω των πολλών ελεύθερων ηλεκτρονίων του.
* Το καθαρό νερό είναι ένας φτωχός αγωγός: Λόγω της χαμηλής συγκέντρωσης των ελεύθερων ιόντων.
* Το ακάθαρτο νερό είναι καλύτερος αγωγός: Οι διαλυμένες ακαθαρσίες αυξάνουν τη συγκέντρωση των ελεύθερων ιόντων.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ακόμη και μικρές ποσότητες ακαθαρσιών στο νερό μπορεί να αυξήσει σημαντικά την αγωγιμότητά του, καθιστώντας την επικίνδυνη τη χρήση του νερού ως αγωγού σε ηλεκτρικές εφαρμογές.