СҰЙЫҚТАРДАҒЫ ЭЛЕКТР ТОГЫ

Сұйықтар да қатты денелер сияқты - диэлектриктер, өткізгіштер және жартылай өткізгіштер болуы мүмкін. Диэлектриктерге дистилляцияланған су жатады, өткізгіштерге электролиттердің ерітінділері және балқымалары жатады: қышқылдар, сілтілер және тұздар. Сұйық жартылай өткізгішке сульфидтің балқымалары және т. б. жатады.

Электролиттік диссоциация. Электролиттердің судағы ерітіндісі электр тогын, неліктен өткізетіні бейорганикалық химия курсында айтылған. Судың полярлық молекулаларының электр өрісінің ықпалымен электролиттерді еріткенде олардың молекулалары иондарға ыдырайды. Осы процесс электролиттік диссоциация деп аталады.

Диссоциация дәрежесі, яғни еритін заттың ионға ыдырайтың молекулаларының үлесі, температураларға, ерітіндінің концентрациясына және еріткіштің диэлектрлік өтімділігіне тәуелді. Температура жоғарлағанда диссоциация дәрежесі артады, демек оң және теріс зарядталған иондардың концентрациясы да артады.

Таңбалары әр түрлі иондар кездесіп қалғанда қайтадан бірігіп, бейтарап молекула құрауы - рекомбинация (қосылыс) болуы мүмкін. Тұрақты шарттарда ерітіндіде динамикалық тепе-теңдік орнайды, яғни бір секундта ыдыраған молекула саны мен сондай уақытта қайта бейтарап молекула болып біріккен иондар парларының саны теңгеріледі...

Иондық өткізгіштік. Электролиттердің судағы ерітінділерінде немесе балкымаларында заряд тасушылар оң және теріс зарядталған иондар болып табылады.

Егер ыдыстағы электролит ерітіндісі электр тізбегіне қосылса, онда теріс иондар оң электрод - анодқа, ал оң иондар теріс электрод - катодқа қарай қозғала бастайды. Нәтижесінде электр тогы пайда болады. Электролиттердің судағы ерітінділерінде немесе балқымаларындағы заряд тасушылар иондар болғандықтан, мұндай өткізгіштікті иондык, өткізгіштік деп атайды.

Сұйықтарда электрондық өткізгіштік те болуы мүмкін. Мысалы электрондық өткізгіштік сұйық металдарда болады.

Электролиз. Иондық өткізгіштікте токтың өтуі зат тасымалдаумен байланысты. Электродтарда, электролиттердің кұрамына кіретін зат бөлінеді. Анодта теріс зарядталған иондар өздерінің артық электрондарын береді (химияда бұл тотығу реакциясы) деп аталады, ал катодта оң иондар өздерінің жетпейтін электрондарын алады (қалпына келтіру реакциясы). Тотығу - қалпына келтіру реакцияларымен байланысты электродтар­да зат бөліну процесі электролиз деп аталады.

Электролиздің қолданылуы. Электролиз техникада әр түрлі мақсаттар үшін кең қолданылады. Электролиттік жолмен бір металдың беті екінші металдың жұқа қабатымен қапталады (никельдеу, хромдау, мыстау және т. б.). Осындай орнықты қаптау нәрсенің бетін тотығудан қорғайды.

Егер электролиттік жұқа қабатты сол металл конған беттен жақсылап сылып алу шаралары қолданылса, (мысалы, металл бетке графит жағу арқылы іске асыруға болады), металдың бет бедерінің көшірмесің алуға болады.

Полиграфиялық өнеркәсіпте қалып, яғни матрицадан (пластикалық материалдағы терменің (набордың) беттаңбасы) осын­дай стереотиптер көшірмелері алынады. Ол үшін матрицаға темірдің немесе басқа материалдың қалың қабатын тұндырады. Бұл терілген материалдардың керекті мөлшердегі данасын қайталауға мүмкіндік береді. Егер ертеректе кітаптың саны бір рет теруден (қайталап басу кезінде терілген әріптер мүжіледі) алуға болатын беттаңбасын санымен шектелетін болса, кәзір стереотиптерді пайдаланау тиражды көбейтуге мүмкіндік береді.

Шынында, казіргі уақытта жоғарғы сапалы кітаптарды ба­су үшін ғана электролиз көмегімен алынған стереотиптер қолданылады.

Оңай сыдырылатын жабынды (гальванопластика) жасаудың тәсілдерін, орыс ғалымы Б. С. Якоби (1801-1874) ойлап тапқан. Ол 1836 жылы осы тәсілді Ленинградтағы Исаакий соборына арналған іші қуыс мүсіндерді жасауға қолданған.

Электролиздің көмегімен металдарды хүрліше қоспалардан тазалау іске асырылады. Мысалы, рудадан алынған тазартылмаған мысты қалың табақтар түрінде құяды да, сонан соң оларды анод ретінде ваннаға салады. Электролиз кезінде анодтағы мыс ериді де, құрамында құнды және сирек металдары бар қоспалар түбіне шөгеді, ал катодқа таза мыс қонады.

Электролиз арқылы бокситтердің балқымасынан алюминий алынады. Алюминий алудың дәл осы тәсілі оның құнын арзандатты және оны техника мен тұрмыста темір сияқты көп тара­рам металл қатарына қосты.

Электролиттердің ертінділері мен балқымаларында еркін электр зарядтары бейтарап молекулалардың ионға жіктелуінен пайда болады. Иондар өрісте қозғалғанда зат тасылады. Бұл процесс (электролиз) практикада кеңінен қолданылады.

Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев. Физика. -Алматы, 1998. -256 бет.