Come può l'acqua essere un mezzo per condurre la corrente mentre la sua ionizzazione è così trascurabile che, in linea di principio, nessuna corrente dovrebbe fluire?
Come può l'acqua essere un mezzo per condurre la corrente mentre la sua ionizzazione è così trascurabile che, in linea di principio, nessuna corrente dovrebbe fluire?
L'acqua "pura" è un conduttore molto povero (la resistività è in realtà utilizzata come misura della purezza).
L'acqua "reale" non è pura: contiene elettroliti ed è abbastanza conduttiva. Inoltre, quando la tua pelle è bagnata, la sua resistività è notevolmente inferiore.
Ad esempio - l'acqua "pura" ha una resistività di (circa) 18,2 M $ \ Omega \ cdot \ rm {cm} $ . Con 10 ppm di NaCl disciolto ("acqua di rubinetto di ottima qualità" avrebbe meno di 50 ppm), la resistività scende a circa $ 43 ~ \ rm {k \ Omega \ cdot cm} $
Si possono trovare molti dettagli in "Conduzione di corrente elettrica verso e attraverso il corpo umano: una revisione" (Fish and Geddes, ePlasty 2009, 9, e44). La tabella 3 lo riassume:
Tabella 3
Perché l'immersione in acqua può essere fatale con tensioni molto basse
L'immersione bagna la pelle in modo molto efficace e riduce notevolmente la resistenza della pelle per unità di superficie
L'area di contatto è una grande percentuale dell'intera superficie corporea
La corrente elettrica può anche entrare nel corpo attraverso le mucose, come la bocca e la gola
Il corpo umano è molto sensibile all'elettricità. Quantità molto piccole di corrente possono causare perdita della capacità di nuotare, arresto respiratorio e arresto cardiaco
Il problema sta nella definizione di cosa sia un conduttore "buono" o "cattivo". A scuola viene insegnato ai bambini che tutto è abbastanza facile: ci sono conduttori "buoni" come i metalli e conduttori "cattivi" come la plastica.
Breve domanda prima: quale pensi sia la differenza di conduttività elettrica tra l'argento (il miglior conduttore non esotico in condizioni standard) e l'acciaio inossidabile?
L'argento ha una conduttività di 63.000.000 S / m, l'acciaio inossidabile ha 1 450.000 S / m, l'argento conduce l'elettricità 43 volte meglio dell'acciaio inossidabile! (Sto scrivendo i numeri perché la differenza è nascosta ai profani se usi una notazione scientifica sconosciuta).
S è un'unità chiamata siemens e siemens per metro (S / m) è l'unità SI della conducibilità.
Il fatto è che la conduttività elettrica è una delle grandezze fisiche che presenta le maggiori differenze osservabili tra i vari materiali. Faccio una breve panoramica:
No, non è uno scherzo. Immaginiamo che la distanza da te e dalla luna sia paragonabile a un buon conduttore. La definizione scolastica di cattivo conduttore sarebbe quindi l'altezza di un melo per l'acqua di mare e la dimensione di un atomo per il vetro.
Allora perché non siamo consapevoli di questa differenza impressionante? Il motivo è che siamo piuttosto fragili riguardo all'elettricità, anche correnti molto piccole potrebbero causare dolore o morte. Quindi l'acqua ha ancora una conduttività sufficiente a causare problemi nonostante sia un conduttore relativamente scadente, i metalli sono semplicemente conduttori estremamente efficaci che consentono di trasmettere elettricità su grandi distanze con perdite relativamente piccole. Gli altri materiali come non conduttori come il vetro o l'aria sono effettivamente non conduttori che schermano anche qualcuno da tensioni molto alte (il problema è che una volta che una connessione è stata costruita, si sta formando un arco di molecole ionizzate che ha una conduttività molto, molto migliore del materiale invariato. Normalmente sono necessari circa 5 000 V per centimetro in aria per costruire un collegamento in modo da essere al sicuro da 1 000 - 10 000 V di stazioni di trasformazione, quindi questo è il motivo per cui hanno messo i segnali di pericolo).
Al liceo il mio insegnante di chimica, il signor Stratton, ha organizzato un esperimento. Aveva una lampadina su una paletta di legno, con un cavo di alimentazione attaccato e due punte di metallo sporgenti ad angolo retto, in modo che la paletta potesse essere posizionata su un bicchiere d'acqua con i rebbi che penzolavano nell'acqua.
Per prima cosa ha riempito il bicchiere con acqua distillata e ha avvitato una lampadina a incandescenza da 40 W nell'apparecchio, senza luce. Poi ha provato qualcosa come una lampadina da 10w - ancora senza luce. Poi ha provato una luce al neon - bagliore molto debole.
Successivamente ha versato una piccola quantità di sale (NaCl) e lo ha fatto girare: la luce al neon ha iniziato a brillare intensamente. Ho provato la lampadina da 10w - brillava quasi alla massima luminosità. Ho provato la lampadina da 40 W, non completamente luminosa ma almeno a metà.
L'acqua è un buon solvente polare e combinalo con qualsiasi tipo di sostanza chimica che ionizza una volta disciolta per ottenere una soluzione che può trasportare una corrente significativa con una resistenza relativamente bassa. (E le sostanze chimiche simili al sale sono ovunque.)
L'acqua NON è davvero un buon conduttore A MENO CHE non esistano impurità.E se potessi impedire alle impurità di contaminarlo, potresti inserire una radio e funzionerebbe ancora.Puoi scoprirlo da solo.Prendi acqua distillata (circa una tazza) e controlla la resistenza con un ohmetro con sonde a distanza fissa a circa 1/2 pollice l'una dall'altra.Mostrerà una resistenza infinita per tutti i sensi pratici.
Quindi sciogliere circa 2 grammi di sale in un cucchiaio d'acqua.Tenere le sonde nell'acqua e aggiungere la soluzione salina all'acqua e guardare.Gli ohm passano dall'essere un isolante a un conduttore abbastanza buono ... Puoi anche farlo semplicemente mettendo la mano nell'acqua distillata mentre i sali della tua pelle si dissolvono nell'acqua.
L'argomento che l'acqua è un conduttore perché "l'acqua raramente è abbastanza pura da non contenere alcuni contaminanti minerali disciolti" è come dire che non è chiara né perché guarda gli oceani né i laghi.
L'acqua è un cattivo conduttore rispetto ai fili e al metallo, ma è un ottimo conduttore rispetto all'aria, al vetro, alle piastrelle di ceramica e ad altri oggetti in bagno o in cucina, in particolare come menzionato in altre risposte se ci sono alcune impurità disciolte in it.
Quando i nostri corpi e i nostri piedi sono bagnati e stiamo camminando su un pavimento bagnato e in qualche modo abbiamo toccato una presa elettrica bagnata o un cavo collegato; se la presa non è protetta da guasto a terra, l'elettricità dal lato caldo (sotto tensione) della presa proverà a trovare una scorciatoia per la messa a terra attraverso la pelle bagnata e i piedi bagnati dal pavimento al suolo. Come accennato in precedenza, anche una corrente molto piccola attraverso il tuo corpo può fermare il tuo cuore (arresto cardiaco).
Questo è il motivo per cui la protezione GFI (ground fault interrupter) è necessaria per tutte le prese elettriche di cucine e bagni. Questo tipo di protezione rileva quando c'è un bypass di cortocircuito dalla terra dell'interruttore e annulla la linea calda sulla presa.
L'acqua è un conduttore!Perché l'acqua raramente è abbastanza pura da non contenere alcuni contaminanti minerali disciolti (sali / elettroliti).L'acqua stagnante in un lago, in uno stagno o in una pozzanghera non è quasi mai pura, ma mai pura.L'acqua sporca si qualifica come acqua impura, a proposito.Comprendi quindi che il contaminante è sotto forma di ioni che rendono l'acqua un conduttore perfetto in quanto ha un'altra grande qualità: l'adesione a superfici solide o elastiche (pelle umana per esempio).Quindi creare la condizione superba, se non perfetta, di rendere l'acqua un conduttore di elettricità ideale per scuotere il fondoschiena fino all'oblio quando ci sono cavi ad alta tensione grezzi da linee / poli di trasmissione abbattuti a causa di una tempesta o di un incidente automobilistico casuale in o vicino a un corpo diacqua come in una pozzanghera in strada.