Menu

1-4 水中的离子与电导率

刚介绍的欧姆定律、电导率等概念，大家都能理解吧。

大家可能会想虽然理解了这些概念，但测定水的电导率又有什么意义呢？最初的疑问还是没有解决啊。那么，我们马上就切入正题吧。

在此之前的内容中，我们有提到电就是电流的流动，就是像电线这类金属中存在着很多叫做自由电子的物质，大家可以认为是它们携带并传递了电。（我们把这种物质称为电子传导体）。相对应的，像电解质溶液这种，通过离子来传导电的物质正是我们接下来要研究的（我们称为离子传导体）。

可能这里出现了一些大家不熟悉的词汇，我们来解释一下。将某种物质溶于液体（在Twin系列产品中是指水）得到的溶液具有电传导性的话，这种溶液就叫做电解质溶液。被溶解掉的物质就叫做电解质。因此在溶液中携带电的粒子叫ion（离子，希腊语中流浪者的意思）。在我们身边食盐(Nacl）就是电解质，将其溶于水后变成盐水，就会产生钠离子(Na+)和氯化物离子(Cl-)。他们是各自携带电的粒子。

现在请回忆刚才的话题，电导率是电流流通难易度的指标。而离子可以在水中运载电。也就是说水中的Na+、Cl-越多，被运载的电流也就越多，电导率也就越大。总结以上，通过知道电导率，我们就能知道盐水的浓度。(Twin系列电导率计的盐分换算表示功能也正是利用这一点)

 

盐水的浓度与电导率(液体温度 25℃)

NaCl浓度 (W/V)% 电导率 (mS/cm) NaCl浓度 (W/V)% 电导率 (mS/cm)
0.1 2.0 1.1 19.2
0.2 3.9 1.2 20.8
0.3 5.7 1.3 22.4
0.4 7.5 1.4 24.0
0.5 9.2 1.5 25.6
0.6 10.9 1.6 27.1
0.7 12.6 1.7 28.6
0.8 14.3 1.8 30.1
0.9 16.0 1.9 31.6
1.0 17.6 2.0 33.0

1-5 强电解质与弱电解质

我们已经有提到过，通过知道盐水的电导率可以知道它的浓度。可能有人会想，那么糖水是不是也可以测量呢。可惜的是用电导率计是无法测量糖水的浓度的。因为砂糖即使溶于水，也不会变成离子。也就是说它不是电解质。只有在水中变成离子才能通过电导率计进行测量。

和人有各种各样的性格一样，电解质也有各种不同的特性。在电解质的分解方面存在着强电解质与弱电解质的区别，我们就此稍微做一下说明。

强电解质

NaCl和KCl等诸多盐类物质在溶于水后产生的电解质，几乎全部是以离子形式存在。他们的浓度与电导率的关系呈直线型。但是如图所示，与低浓度范围相比，在高浓度范围内并非浓度越高电导率越大。这就像交通高峰期在拥挤的人群中行走一样，浓度越高离子们的力量拥挤在一起，反而使得电流更加难以流动。

弱电解质

醋酸（醋）等有机酸，浓度在非常低的范围时与电导率呈直线关系。但是随着浓度的提高离子化的比例减少，高浓度中极少的一部分电解质被离子化，大部分还是以分子的形态溶解在水中。

mol/L:在化学中有一个测量物质的量的单位叫做mol(摩尔)。这个单位是指数个(6.02*10的23次方个)Avogadro粒子(原子、分子、离子)的集合。因此mol/L这一浓度的单位就是用来表示1L溶液中溶解了多少mol的物质。