为什么纯净水是不良导体?

时间:2021-03-15 09:40:13   作者:
一种物质,无论是固体还是液体,其导电性直接与溶液中的离子和导电固体中电子的存在有关。根据以下热力学平衡,超纯水的电导率可以忽略不计:

2H2O = H3O+ + OH-


解离常数Kw为,

Kw = [H3O] x [OH]/[H3O]2 = 10^-14在20℃。


水合质子的浓度等于羟基离子的浓度因此,每个氢离子的浓度都是10^-7摩尔。由于这些离子的浓度相对于水的摩尔浓度极低(1000/18 = 55.555),所以可以把水的浓度看作一个常数,并假定它具有统一的活性。

显然水不能导致电导率,只有质子和羟基离子很低,他们的贡献目前运营商是微不足道的:即,直到水受污染等与矿物离子,特别是酸和基地提供重要的浓度作为当前运营商,但符合维护千瓦的恒定值= 10 ^ -14。这意味着加入酸会增加[H3O+]的浓度,并相应地降低[OH+]的浓度,反之亦然,加入碱性物质会产生[OH-]离子。

不允许超纯水与玻璃和大多数可以反应生成碱性离子的材料接触:不反应的金属表面和合成聚合物需要与多种蒸馏一起使用。

半导体工业用水的大规模净化是一个复杂的过程,它还涉及到去除非导电有机分子,直至污染水平的万亿分之一,并涉及几个增加净化的阶段。
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