图图神秘现象

科学水的探索探索,科学探索水的秘密

大家好,今天小编关注到一个比较意思的话题,就是关于科学水的探索探索的问题,于是小编就整理了1个相关介绍科学水的探索探索的解答,让我们一起看看吧。

  1. 科学解释:水到底是如何导电的?

科学解释:水到底是如何导电的?

纯水不导电,是因为没有载流子。或者说载流子很少。而一般喝的所谓纯净水,只是去除了一部分水中杂质,和一些杂质离子。并不是没有载流子了。

此外,水本身存在弱电离平衡,即纯水中也有少量氢离子和氢氧根离子,当有氯离子,硫酸根离子等强电解阴离子,或者钠离子,钙离子强电解阳离子存在时,水的电解率会增大,导致载流子增多。

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事实上,所谓导电的概念,就是在外加电场下,介质中载流子的持续运动。或者也可以理解为电荷的运动,因此只要有足够的载流子,并且载流子可以自由移动,即可判断为导电。

有趣的是,虽然在周围世界看到的水都是良电导体,在实验室之外很罕见的超纯水实际上不导电,因为它缺乏自由电子。但是,在自然界中,几乎所有的水都会与沉积物和矿物质混合,从而电离水分子并使之导电。

但一直以来,科学家还没办法解释质子(氢原子核)本质上是如何在水中移动的。在化学和生物学中,这个基本过程还未有一个强有力的解释。直到现在,由耶鲁大学化学教授Mark Johnson领导的一组研究人员首次对水分子中发生的电子转移拍摄了光谱快照,终于揭开了水如何导电之谜。


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科学家终于知道水的导电过程是水分子通过氧原子将质子从一个水分子转移到另一个水分子,就像分子接力赛一样。水分子的导电过程被称为格罗特斯机理,化学家特奥多尔·格罗特斯于1806年首次对此进行了描述,两百多年之后终于在原子层面上得到了解释。多年来在分子水平上研究水的化学性质为Johnson的团队提供了一个优势。他们能够冻结化学过程,得以捕获分子的瞬态,从而揭示由于格罗特斯机理导致的结构变化。

为了提高图像的清晰度,研究人员只使用了5个“重水”分子(由氢的同位素氘和氧组成的化合物),然后将之冷却至接近绝对零度(零下273.15摄氏度)。这样,一切过程都被放慢,质子运动的图像也就能变得更加清楚了。

本质上,科学家发现的是一种罗塞塔石碑(解释古埃及象形文字的可靠线索)。这提供了关于水及其导电性能的新见解,而此现象地球上许多化学反应的一部分。

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水到底是如何导电的? 简单的回答是: 纯净水不导电。水中的任何杂质,如盐,都能导电。当盐溶解在水中时,它们分离成不同的带电原子,称为离子。盐,或氯化钠 (NaCl),分解成正 Na 离子和负 Cl 离子。 如果你将带负极和正极的电池放入水中, 负离子将被吸引到正极,正离子将被吸引到负极,从而形成闭路。

其实“水”不导电。课本骗了你,水是一种非常好的绝缘体,至少在 “正常” 电压下是如此。如果电位差足够高,任何东西都会导电。 导电的是溶液,含有离子的溶液,这些离子来自溶解在水中并解离成离子的物质。 如此纯净的水。不是一个好指挥。 里面有溶解物质的水。良导体 是溶解在水中的离子使水导电。


雨水:雨水溶解大气中存在的气体,如二氧化碳、 SO2 、 NO2,形成酸,如碳酸、硫酸、硝酸。这些酸的含量非常少,但是因为它们很容易离解成离子,因此雨水导电。另一方面,蒸馏水不含任何能导电的离子。

记住电的传输方式:或离子的电荷流传导。 纯水含有很少的离子,因此很差导体. 但是当杂质如盐溶于水,所得溶液很好地导电。 自来水就是这样一种解决方案。 我们接触到的大多数水,如自来水或未完全蒸馏的瓶装水,都含有杂质,这些杂质会将水变成导体。 这就是为什么你一定不能用湿手触摸电源插座或开关。 但并不是所有的杂质都能做到这一点,只有那些能贡献离子的杂质,如盐。


因为你知道一些化学.你知道水分子是由两个氢原子共价结合到一个氧原子上的.没有自由电子或离子.水分子是电平衡的 由于电流被定义为电荷 (离子或电子) 的数量每单位时间通过一个点.那么水中就不会有任何电荷流动.就这么简单.水不导电! 那么你如何让它导电呢?两种方式 (目前已知).要么你向水中添加一些产生电荷/离子的东西.或者.你施加足够的电场电位 (电压) 打破共价键 (约 13MV/米) 顺便说一下.13MV/米 (1300万伏) 听起来很多.但事实并非如此.记住这是在 1米.想象一下,在 1米的百万分之 (换句话说,在原子距离水平上) 会有多低.

水是氢氧原子组成的分子。水分子並不带电,所以超级纯净水几乎不导电。普通水含有各种各样的正负离子因此可以导电。超级纯净水制造比较昂贵,它可以用导电测定仪表测出其导电率。导电率越低说明水越纯净,含有离子越少。

化学课上说过,只出现水,就是纯净水,也就是蒸馏水,这个纯水不导电的,而水显示中性不偏酸性碱性的原因就是+H和-OH离子刚好平衡,一旦加入其它的如二氧化碳进入变成弱酸性后就能导电了,因为碳酸不稳定,预热会被分解,常温下水能溶解约同等质量的二氧化碳,这样水中就有了能自由移动的+H离子。也就像物理课上说的金属能导电原因就是自由移动电子,而这里不分正负离子

到此,以上就是小编对于科学水的探索探索的问题就介绍到这了,希望介绍关于科学水的探索探索的1点解答对大家有用。

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