http://www.chem1.com/acad/webtext/virtualtextbook.html

http://electrochem.cwru.edu/encycl/art-b01-brine.htm

http://www.chem1.com/acad/webtext/elchem/ec1.html

Jony dodatnie = zręby atomowe,
zajmują trwałe miejsca w sieci
krystalograficznej, nie poruszają się, nie
biorą udziału w przewodzeniu prądu.

Elektrony swobodne = elektrony
powłoki walencyjnej jonów
dodatnich, ich uporządkowany
ruch = przepływ prądu.

nieruchome jony dodatnie

elektrony walencyjne

http://www.castrolprofessionalacademy.pl/upload/files/strefa_wiedzy/prad.pdf

(fot. Materialscientist, Licencja 3.0 Wikimedia Commons)
http://odkrywcy.pl/query,przewodnictwo,szukaj.html?_ticrsn=3&smg4sticaid=610068

Atomy węgla w warstwie grafitu – wszystkie wykazują
hybrydyzację sp

2

, wiązania między atomami węgla są

kowalencyjne, ale każdy atom posiada niesparowany
elektron na nieshybrydyzowanym orbitalu p –
stąd przewodnictwo prądu

0.335 nm

0.142 nm

Niesparowany elektron
na nieshybrydyzowanym
orbitalu p –
odpowiedzialny za
przewodzenie prądu

Materiał

Wielkość

przewodności

[Ω

-1

m

-1

]

Przewodniki

jonowe

Kryształy jonowe

< 10

-16

– 10

-2

Elektrolity stałe

10

-1

– 10

3

Roztwory elektrolitów

10

-1

– 10

3

Przewodniki

elektronowe

Metale

10

3

– 10

7

Półprzewodniki

10-

3

– 10

4

izolatory

<10

-10

Przewodnictwo

jonowe

Przewodnictwo

elektronowe

Nośnikami ładunku są jony

(roztwory lub stan stopiony)

Nośnikami ładunku są elektrony

Przewodzenie (transfer)

ładunków pociąga ze sobą zmiany

fizyczne i chemiczne

Przewodzenie (transfer)

ładunków pociąga ze sobą tylko

zmiany fizyczne

Transport masy = przepływ jonów

o danej masie

Brak transportu masy

Wzrost temperatury –

spadek

oporu na skutek

spadku lepkości

– wzrost przewodności

Wzrost temperatury –

wzrost

oporu na skutek większych

wibracji jąder atomowych

– spadek przewodności

rozważania na temat szeroko

rozumianych reakcji utlenienia-redukcji

(redoksowych)

procesy związane z przeniesieniem ładunku

elektrycznego przez roztwór elektrolitu

•

Kontrola czystości wody stosowanej we wszystkich procesach przemysłowych, związanych z produkcją. Kontrola jakości wody ma kluczowe
znaczenie w procesie przygotowywania produktów medycznych oraz w syntezie substancji leczniczych np. w okulistyce itp.

•

Oznaczanie hematokrytu – najtańsza metoda

•

Przemysł spożywczy np. mleczarski. W tym przypadku pomiar przewodności stosowany jest podczas szybkich testów mleka (czy np. nie
pochodzi od chorych zwierząt).

•

Na podstawie pomiarów konduktometrycznych określa się zawartość tłuszczu i protein w śmietanie i mleku.

•

W przemyśle cukrowniczym – w kontroli stężenia mleka wapiennego oraz zawartości sacharozy w roztworach cukrowo-wapiennych.

•

W kontroli stanu wód morskich – określanie stopnia zasolenia.

•

W gospodarce wodo-ściekowej

•

Konduktometryczne bioczujniki do monitorowania podstawowych substancji uczestniczących w metaboliźmie przydatne w opiece
szpitalnej, chirurgii, opiece domowej nad chorymi oraz w laboratoriach analitycznych. Biosensory w oznaczaniu mocznika w analizach krwi
in vitro

, np. w chirurgii nerkowej oraz w nadzorowaniu dializy.

•

Elektroforeza kapilarna - metoda analityczna znana jako opiera się na zjawisku elektroforezy, czyli migracji w polu elektryczny ma szerokie
zastosowanie w badaniach aminokwasów, nukleotydów, witamin, farmaceutyków, węglowodorów aromatycznych, pozostałości po
eksplozjach, itp. Możliwa jest także analiza próbek o złożonych matrycach, np. krwi i moczu. Elektroforeza kapilarna bardzo szybko została
zaadaptowana do badań prowadzonych dla celów sadowych. Stało się to przede wszystkim dzięki analizom z dziedziny biologii
molekularnej i potrzeb identyfikacji osób na podstawie wyników analizy DNA. Ponadto możliwe jest zbadanie składu chemicznego
substancji w postaci proszków bądź tabletek, w celu określenia zarówno zawartości głównych składników (często narkotyków) jak i
zanieczyszczeń, pomocnych w ustaleniu sposobu produkcji i pochodzenia analizowanej substancji. W toksykologii sadowej najczęściej
istnieje potrzeba identyfikacji i oznaczenia leków, narkotyków, ich metabolitów oraz innych potencjalnych trucizn w materiale
biologicznym, zarówno posekcyjnym, jak i we krwi, moczu, ślinie i włosach pobranych od osób żyjących. Jak dotychczas z powodzeniem
zastosowano CE do oznaczania: heroiny oraz jej zanieczyszczeń i metabolitów; morfiny, kodeiny, kokainy, LSD, barbituranów,
trójpierścieniowych leków przeciwdepresyjnych, benzodiazepin, kanabinoidów oraz efedryny, amfetaminy, metamfetaminy i ich
pochodnych badaniach śladów powystrzałowych (GSR – Gun Shot Residues), powybuchowych oraz samych materiałów wybuchowych.
Rozdzielanie i oznaczanie typowych jonów obecnych w materiałach powybuchowych. Innym zastosowaniem analizy jonów metoda
elektroforezy kapilarnej jest wyznaczanie czasu zgonu na podstawie stężenia jonów potasowych w płynie z gałki ocznej. Wykrywania
śladów śliny i nasienia w różnych matrycach na podstawie oznaczania charakterystycznych białek oraz procedury oznaczania markerów
choroby alkoholowej w surowicy. Możliwa jest także analiza materiałów kryjących występujących w drukarkach atramentowych.

przyłożone napięcie

[V] - Volt

natężenie płynącego

prądu

[A] - Amper

http://www.castrolprofessionalacademy.pl/upload/files/strefa_wiedzy/prad.pdf

Dla przypomnienia:

gdzie Coulomb
to ładunek elementarny elektronu

Natężeniem prądu elektrycznego to wielkość, która opisuje „intensywność” ruchu ładunków
elektrycznych podczas zjawiska przepływu prądu elektrycznego.

Zmiany natężenia prądu elektrycznego w czasie.

Jeżeli warunki przepływu prądu elektrycznego będą niezmienne (ze strony zastosowanego przewodnika) to wartość prądu elektrycznego
(natężenie I) zależy od wartości i zmian napięcia (U) na zaciskach źródła energii elektrycznej.
Dlatego możemy wyróżnić :

1. Prąd stały - o stałym, niezmiennym natężeniu prądu elektrycznego w czasie.

W konsekwencji kierunek przepływu prądu, a więc i kierunek ruchu elektronów jest stały!!!

2. Prąd zmienny - o zmiennym natężeniu prądu elektrycznego w czasie, możemy także tu także wyróżnić prąd jedno i
dwukierunkowy.

W konsekwencji przepływu prądu dwukierunkowego zmiennego przez przewodnik elektrolityczny, zmienia się kierunek
pola elektrycznego, a więc i kierunek przepływu jonów elektrolitu. Sam fakt ruchu określonej liczby ładunków przez
przekrój takiego przewodnika elektrolitycznego stanowi o przewodzeniu prądu!

Zastosowanie prądu stałego do pomiaru oporu
elektrolitu prowadzi do jego rozkładu (elektroliza),
a tym samy prowadzi do polaryzacji elektrod.

Przewodnictwo to zjawisko, a przewodność to obliczana wielkość.

=







=



 ∙ 





∙



∙ 



=



∙







∙ 

0

20

40

60

80

100

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

Temperatura 18

o

C

NaOH

KCl

NaCl

H

2

SO

4

K

o

n

d

u

k

ty

w

n

o

œ

æ

e

le

k

tr

o

lit

yc

z

n

a

[

S

/c

m

]

Koncentracja %[wag.]

CH

3

COOH

http://www.askiitians.com/iit-jee-chemistry/physical-chemistry/electrolytic-conductance-molar-conductance-and-specific-conductance.aspx

KCl

BaCl

2

NiSO

4

CH

3

COOH

Stężenie

P

rz

e

w

o

d

n

o

ść

m

o

lo

w

a

P

rz

e

w

o

d

n

o

ść

m

o

lo

w

a

ęż

KCl

(mocny elektrolit)

CH

3

COOH

(słaby elektrolit)