Elektrolitlər su kimi bir qütb həlledicidə həll edildikdə elektrik keçirici məhlul yaradan maddələrdir. Məhlulda ionlara parçalanma qabiliyyətinə görə onları güclü və zəif elektrolitlərə bölmək olar. Elektrolitlər çoxsaylı fizioloji proseslər üçün vacibdir və müxtəlif sənaye tətbiqlərində də istifadə olunur.
Suda həll olunduqda elektrolitlər kationlara (müsbət yüklü ionlar) və anionlara (mənfi yüklü ionlar) ayrılır. Bu proses dissosiasiya kimi tanınır. Məhlulun elektrik cərəyanını keçirmə qabiliyyəti elektrik yükləri daşıyan bu ionların hərəkəti ilə bağlıdır.
Elektrolitlərə misal olaraq natrium xlorid (NaCl), kalium xlorid (KCl) və maqnezium sulfat (MgSO 4 ) daxildir. Qeyri-elektrolitlər isə məhlulda ionlara parçalanmır və beləliklə də elektrik cərəyanını keçirmir. Qeyri-elektrolitlərə misal olaraq şəkər (saxaroza) və etanol daxildir.
Güclü elektrolitlər məhlulda demək olar ki, tamamilə ionlara parçalanır və yüksək elektrik keçiriciliyi olan bir məhlul ilə nəticələnən yüksək konsentrasiyalı ionlar əmələ gətirir. Güclü elektrolitlərə misal olaraq hidroklor turşusu (HCl), natrium hidroksid (NaOH) və kalium nitrat (KNO 3 ) ola bilər.
Zəif elektrolitlər , əksinə, məhlulda yalnız qismən dissosiasiya olunur. Bu qismən dissosiasiya ionların daha az konsentrasiyası ilə nəticələnir və buna görə də güclü elektrolitlərdən daha aşağı elektrik keçiriciliyi olur. Sirkə turşusu (CH 3 COOH) və ammonium hidroksid (NH 4 OH) zəif elektrolitlərə misaldır.
Məhlulda elektrolitlərin dissosiasiyasını kimyəvi tənliklərlə ifadə etmək olar. Məsələn, suda natrium xloridin dissosiasiyası aşağıdakı kimi göstərilə bilər:
\( \textrm{NaCl} \rightarrow \textrm{Na}^{+} + \textrm{Cl}^{-} \)Eynilə, zəif elektrolit olan sirkə turşusunun dissosiasiyası qismən aşağıdakı kimi təqdim edilə bilər:
\( \textrm{CH}_3\textrm{COOH} \rightleftharpoons \textrm{CH}_3\textrm{COO}^{-} + \textrm{H}^{+} \)Qoşa ox reaksiyanın geri çevrildiyini göstərir, yəni sirkə turşusunun bütün molekulları dissosiasiya olunmur.
Elektrolitlər bir sıra bədən funksiyaları üçün vacibdir. Məsələn, onlar sinir və əzələ funksiyasını tənzimləməyə, bədəni nəmləndirməyə, qanın turşuluğunu və təzyiqini balanslaşdırmağa və zədələnmiş toxumaların bərpasına kömək edir. Natrium, kalium, kalsium və maqnezium bədən funksiyaları üçün zəruri olan əsas elektrolitlərdir.
Sənaye tətbiqlərində elektrolitlər batareyalarda istifadə olunur, burada onlar ionların bir elektroddan digərinə ötürülməsi üçün bir mühit rolunu oynayır. Bu ion ötürülməsi elektrik enerjisinin istehsalı üçün vacibdir.
Elektrolitik məhlulun elektrik keçiriciliyi ionların konsentrasiyasından asılıdır, bu da öz növbəsində elektrolitin dissosiasiya dərəcəsindən asılıdır. Elektrolit məhlulunun konsentrasiyasını təyin etmək üçün keçiricilik ölçmələrindən istifadə edilə bilər.
Tipik bir quraşdırmada, elektrolit məhluluna batırılmış elektrodlar arasında AC gərginliyi tətbiq olunur. Nəticədə yaranan elektrik cərəyanı ölçülür, bu, məhlulun keçiriciliyi ilə birbaşa mütənasibdir. Güclü elektrolitlərin məhlullarında yüksək ion konsentrasiyasına görə keçiricilik daha yüksəkdir.
Fizioloji və akkumulyator tətbiqlərindən başqa, elektrolitlər elektrokaplamada, kimyəvi maddələrin istehsalı üçün elektrolizdə və müxtəlif istehsal proseslərində soyutma və yağlama məhlullarının bir hissəsi kimi istifadə olunur.
Səhiyyədə elektrolit balansı, xüsusilə dehidrasiya, böyrək çatışmazlığı və ya hiperkalemiya (yüksək kalium səviyyələri) və ya hiponatremi (aşağı natrium səviyyələri) kimi elektrolit balanssızlığı kimi şərtlərdə xəstə baxımının kritik aspektidir. Elektrolit səviyyələrinin monitorinqi və tənzimlənməsi bu ssenarilərdə ümumi təcrübədir.
Elektrolitlər istehlak etdiyimiz bir çox qida və içkilərdə mövcuddur. Məsələn, banan yüksək kalium tərkibi ilə tanınır, süfrə duzu isə natriumun əsas mənbəyidir. İdman içkiləri çox vaxt güclü məşq zamanı tərlə itirilənləri doldurmağa kömək etmək üçün natrium və kalium kimi əlavə elektrolitləri ehtiva edir.
Bədəndəki elektrolitlərin rolunu başa düşmək, optimal sağlamlıq və rifahı qorumaq üçün vacib olan elektrolit balansını dəstəkləyən pəhriz seçimlərinin edilməsinə də kömək edə bilər.
Elektrolitlər anlayışını və onların elektrik cərəyanını keçirmə qabiliyyətini başa düşmək üçün sadə bir təcrübəyə elektrik lampası, batareya, iki naqil və elektrolit kimi masa duzu (natrium xlorid) ilə qarışdırılmış su məhlulu daxildir.
Batareyanı elektrik lampasına naqillərlə birləşdirərək və sonra naqillərin uclarını duzlu su məhluluna batırmaqla, elektrik dövrədən keçəcək və lampanı yandıracaq. Duzlu su məhlulunun distillə edilmiş su ilə (sərbəst ionları olmayan) dəyişdirilməsi lampanın yanmaması ilə nəticələnəcək və elektrolit məhlulunda olan ionların elektrik axını üçün zəruri olduğunu nümayiş etdirəcək.
Elektrolitlər həm bioloji sistemlərdə, həm də çoxsaylı sənaye tətbiqlərində mühüm rol oynayır. İonlara parçalanma qabiliyyəti sayəsində onlar elektrik cərəyanını keçirməyə, fizioloji prosesləri tənzimləməyə kömək edir və batareyalar və elektrokaplama kimi texnologiyalarda istifadə olunur. Elektrolitlərin və onların funksiyalarının arxasında duran prinsipləri anlamaq daha mürəkkəb kimyəvi və fizioloji prosesləri dərk etmək üçün qapı açır.
İstər sinifdə, istər laboratoriyada, istərsə də gündəlik həyatda elektrolitlər və onların funksiyaları anlayışı həm təbii dünyanı, həm də müasir yaşamağa imkan verən texnologiyaları dərk etməyin ayrılmaz hissəsidir.
