เนื้อหา
น้ำเป็นที่รู้จักในฐานะตัวทำละลายสากลเพราะมันละลายสารมากกว่าของเหลวอื่น ๆ มันสามารถทำได้เพราะโมเลกุลของน้ำมีประจุไฟฟ้าแรงพอที่จะทำลายพันธะโมเลกุลของสารที่ละลายได้ สารหนึ่งอย่างเช่นโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) หรือเกลือแกง เมื่อคุณใส่เกลือลงไปในน้ำโซเดียมและคลอรีนจะแยกออกจากกันและจับกับโมเลกุลของน้ำแต่ละตัว ทางออกที่ได้จะกลายเป็น อิเล็กโทรซึ่งหมายถึงความสามารถในการนำกระแสไฟฟ้า
TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
น้ำประกอบด้วยโมเลกุลขั้วที่ดึงดูดโซเดียมและคลอรีนไอออน สถานที่น่าสนใจนี้รบกวนโครงสร้างผลึกของโซเดียมคลอรีนและสร้างวิธีแก้ปัญหาของไอออนอิสระที่เรียกว่าอิเล็กโทรไลต์
โครงสร้างของโมเลกุลน้ำ
แทนที่จะจัดเรียงแบบสมมาตรทั้งสองข้างของอะตอมออกซิเจนอะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมในโมเลกุลน้ำจะไปที่ตำแหน่ง 10 oclock และ 2 oclock เหมือนกับหูมิกกี้เมสส์ ความไม่สมมาตรทำให้เกิดขั้วโมเลกุลที่มีประจุเป็นบวกสุทธิที่ด้านไฮโดรเจนและประจุลบที่ด้านออกซิเจน ขั้วนี้ไม่เพียง แต่ทำให้น้ำเป็นตัวทำละลายที่ดี แต่ยังรับผิดชอบต่อปรากฏการณ์เช่นความร้อนจากไมโครเวฟ เมื่อไมโครเวฟผ่านน้ำโมเลกุลของขั้วจะจัดแนวกับสนามรังสีและเริ่มสั่นสะเทือน ความร้อนที่เกิดจากการสั่นสะเทือนเหล่านี้ทำให้อาหารของคุณอุ่น
เกลือละลายอย่างไร
โซเดียมคลอไรด์เป็นผลึกไอออนิก โซเดียมไอออนมีประจุเป็นบวกในขณะที่ไอออนของคลอรีนมีประจุเป็นลบและทั้งสองนั้นมีโครงสร้างเป็นตาข่าย เมื่อคุณใส่เกลือลงไปในน้ำไอออนบวกจะไหลไปทางด้านลบของโมเลกุลน้ำในขณะที่ไอออนลบเคลื่อนที่ไปทางด้านอื่น ๆ ด้วยวิธีนี้โมเลกุลของน้ำแต่ละโมเลกุลจะขัดขวางโครงสร้างของตาข่ายและผลที่ได้คือสารละลายของไอออนอิสระที่แขวนอยู่ในน้ำ
การละลายจะเกิดขึ้นเร็วขึ้นหากคุณกวนสารละลายโดยการเขย่าหรือเขย่าเนื่องจากการเพิ่มพลังงานเชิงกลจะกระจายไอออนอิสระและช่วยให้โมเลกุลของน้ำที่ไม่ได้เข้าสู่เกลือ เมื่อถึงจุดหนึ่งสารละลายจะอิ่มตัวซึ่งหมายความว่าโมเลกุลของน้ำทั้งหมดจะถูกยึดกับไอออน เกลือจะไม่ละลายอีกต่อไปในสารละลายอิ่มตัว
อิเล็กโทรไลต์ที่แข็งแกร่ง
อิเล็กโทรไลต์เป็นวิธีแก้ปัญหาที่ประจุบวกเรียกว่าประจุลบและประจุลบหรือประจุบวกสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ ด้วยเสรีภาพในการเคลื่อนที่อิเล็กโทรไลต์จึงสามารถนำไฟฟ้า สารละลายโซเดียมคลอไรด์คือ อิเล็กโทรไลที่แข็งแกร่ง เพราะไอออนทั้งหมดจากเกลือละลาย - สมมติว่าวิธีแก้ปัญหานั้นไม่อิ่มตัว - และไม่มีโมเลกุล NaCl ที่เป็นกลางเหลืออยู่เพื่อลดการนำไฟฟ้า
ความสามารถของน้ำเกลือในการผลิตกระแสไฟฟ้าขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของโซเดียมและคลอรีนไอออนรวมถึงการไม่มีสิ่งเจือปน ตัวอย่างเช่นในขณะที่น้ำทะเลสามารถนำไฟฟ้าได้น้ำทะเลจะไม่นำไฟฟ้าเช่นเดียวกับน้ำเกลือบริสุทธิ์ที่มีความเข้มข้นของเกลือเดียวกันเนื่องจากน้ำทะเลมีแร่ธาตุอื่น ๆ และสิ่งสกปรกอื่น ๆ ที่ทำหน้าที่เป็นฉนวนไฟฟ้า