Удельная электропроводность

(1),

Так как

,

то
(2)

Подставляя (2) в (1), получим

Схема 1

l - расстояние между электродами, S- площадь пластин электродов

S=a*b, где a- длина электрода, b- ширина электрода.

Таблица 2.

№ п/п	l (м)	a (м)	b (м)	R (Ом)	σ ()()
	0,035	0,03	0,09		18*10-4
	0,035	0,03	0,09		25*10-3
	0,035	0,03	0,09		11*10-2
	0,035	0,03	0,09		12*10-2
	0,035	0,03	0,09		32*10-3

Вывод: Чем больше сопротивление электролита, тем меньше его удельная электропроводность. А сопротивление электролита зависит от количества ионов солей, находящихся в растворе. Из опыта видно, что минеральная вода имеет сопротивление 114 Ом, так как в этой воде содержится ионы, которые и создают высокую электропроводность.

На первом месте вода из аквариума, которая имеет наибольшую электропроводность, так как в этой воде присутствуют продукты жизнедеятельности рыб, а так же продукты разложения пищи для рыб.

Дистиллированная (очищенная) вода имеет наибольшее сопротивление потому, что она очищена от всех ионов солей.

Опыт 2. «Исследование удельной электропроводности воды, взятой из аквариумов»

Цель: Вычислить значение удельной электропроводности в различных аквариумах.

Оборудование: 5 образцов воды из различных аквариумов, источник питания, мультиметр, стаканы из термостойкого стекла, термометр, мерный цилиндр, электроды, соединительные провода, ключ.

 

Выполнение опыта:

1) Собрать установку по схеме;

2) Электроды поместить в стакан с образцом воды №1;

3) Измерить температуру воды;

4) Подключить источник питания;

5) Измерить силу тока и напряжение;

6) Рассчитать сопротивление раствора и удельную электропроводность;

7) Опыт повторить для образцов 2,3,4, и 5.

Таблица 3

№ п/п	Наименование	m (кг)	t (0С)	I (А)	U (В)	R (Ом)
	Образец 1	0,25		0,090
	Образец 2	0,25		0,085
	Образец 3	0,25		0,150
	Образец 4	0,25		0,026
	Образец 5	0,25		0,145

Схема 2

; ; ;

(1)

Удельная электропроводность

(2);
;

Таблица 4

№ п/п	S (м2)	l (м)	R (Ом)	σ ()()
	27*10-4	35*10-3		12*10-2
	27*10-4	35*10-3		10*10-2
	27*10-4	35*10-3		19*10-2
	27*10-4	35*10-3		34*10-3
	27*10-4	35*10-3		19*10-2

Вывод: Из опыта следует, что чем меньше сопротивление электролита, тем больше его удельная электропроводность, то есть тем он грязнее за счет продуктов жизнедеятельности рыб, продуктов разложения пищи для рыб. Образцы (3) и (5), в них вода не пригодна для жизнедеятельности рыб. Хотя, в принципе, мелкие рыбы ещё могут «существовать», а крупные рыбы погибнут. Самым чистым является аквариум, из которого взят образец воды (4). В нем сопротивление 385 Ом, а удельная электропроводность наименьшая. В аквариумах (3) и (5) необходимо срочно поменять воду.

Опыт 3. «Исследование удельной электропроводности воды из аквариума от температуры воды»

Цель: Убедиться в том, что удельная электропроводность воды зависит от температуры.

Оборудование: образцы воды №4 и №5, источник питания, мультиметр, стаканы из термостойкого стекла, термометр, мерный цилиндр, электроды, соединительные провода, ключ, электрическая плитка.

 

Выполнение опыта:

1) Собрать установку по схеме;

2) Электроды поместить в стакан с образцом воды №4;

3) Измерить температуру воды;

4) Подключить источник питания;

5) Измерить силу тока и напряжение через каждый градус;

6) Рассчитать сопротивление раствора и удельную электропроводность;

7) Опыт повторить для образца №5.

Таблица 5

№ п/п	18 0С	19 0С	20 0С	21 0С	22 0С
Образец 4	34*10-3	34,7*10-3	35,38*10-3	36,1*10-3	36,8*10-3

 

График 1. Зависимость удельной электропроводности воды от температуры образца 4.

Таблица 6

№ п/п	18 0С	19 0С	20 0С	21 0С	22 0С
Образец 5	19*10-2	0,194	0,198	0,20	0,21

 

График 2. Зависимость удельной электропроводности воды от температуры образца5.

Удельное сопротивление электролитов с повышением температуры уменьшается (в отличие от металлов), а удельная электропроводность увеличивается, что видно из графиков.

Таблица 7

№ п/п	t 0С	I(А)	U(В)	R(Ом)	σ ()
Образец 4		0,026			34*10-3
	0,027			34,7*10-3
	0,0273			35,38*10-3
	0,0278			36,1*10-3
	0,0284			36,8*10-3

 

График 3. Зависимости сопротивления от температуры образца 4.

Таблица 8

№ п/п	t 0С	I(А)	U(В)	R(Ом)	σ ()
Образец 5		0,145			19*10-2
	0,150		67,8	19,4*10-2
	0,153		65,5	19,8*10-2
	0,154		64,8	20,0*10-2
	0,162		61,7	21*10-2

 

График 4. Зависимость сопротивления от температуры образца 5.

Вывод: Сопротивление электролитов с повышением температуры уменьшается. Чем выше температура воды в аквариуме, тем выше её удельная электропроводность. Недопустимо расположение аквариумов вблизи отопительных батарей или окон, так как увеличение удельной электропроводности с повышением температуры может привести к гибели рыб.

 

Заключение

Изучив литературу по определению удельной электропроводности воды, убедившись в том, что электропроводность оказывает большое влияние на содержание электролита в аквариумной воде. (Электролит напрямую влияет на размножение рыб и прочих питомцев в аквариуме), мы пришли к выводу:

1. Удельная электропроводность напрямую зависит от количества ионов, содержащихся в воде (опыт 1).

2. Удельная электропроводность аквариумной воды больше там, где вода долго не менялась (опыт 2).

3. Удельная электропроводность аквариумной воды зависит от температуры, при изменение температуры на 1 градус, параметры воды меняются примерно на 2 % (опыт 3).

4. Для того, чтобы стать хорошим аквариумистом нужно знать, что разведение водной флоры и фауны возможно в домашнем аквариуме только при условии, что аквариумная среда максимально приближена к естественной среде обитания животных и растений.

Литература

1. http://provodu.kiev.ua

2. http://ru.wikipedia.org

3. http://www.ekzotika.com

4. http://www.aquarion.ru

5. http://www.topdom.info/