Електролитите се супстанции кои произведуваат електрично спроводлив раствор кога се раствораат во поларен растворувач, како што е водата. Тие можат да се поделат на силни и слаби електролити, врз основа на нивната способност да се дисоцираат на јони во раствор. Електролитите се неопходни за бројни физиолошки процеси и исто така се користат во различни индустриски апликации.
Кога се раствораат во вода, електролитите се делат на катјони (позитивно наелектризирани јони) и анјони (негативно наелектризирани јони). Овој процес е познат како дисоцијација . Способноста на растворот да спроведува струја се должи на движењето на овие јони, кои носат електрични полнежи.
Примери на електролити вклучуваат натриум хлорид (NaCl), калиум хлорид (KCl) и магнезиум сулфат ( MgSO4 ). Не-електролитите, од друга страна, не се дисоцираат во јони во растворот и на тој начин не спроведуваат струја. Примери на не-електролити вклучуваат шеќер (сахароза) и етанол.
Силните електролити речиси целосно се дисоцираат во јони во растворот, создавајќи висока концентрација на јони што резултира со раствор со висока електрична спроводливост. Примери за силни електролити се хлороводородна киселина (HCl), натриум хидроксид (NaOH) и калиум нитрат (KNO 3 ).
Слабите електролити , од друга страна, само делумно се дисоцираат во растворот. Оваа делумна дисоцијација резултира со помала концентрација на јони и затоа помала електрична спроводливост од силните електролити. Оцетна киселина (CH 3 COOH) и амониум хидроксид (NH 4 OH) се примери на слаби електролити.
Дисоцијацијата на електролитите во растворот може да се претстави со хемиски равенки. На пример, дисоцијацијата на натриум хлорид во вода може да се претстави како:
\( \textrm{NaCl} \rightarrow \textrm{На}^{+} + \textrm{Cl}^{-} \)Слично на тоа, дисоцијацијата на оцетна киселина, слаб електролит, може делумно да се претстави како:
\( \textrm{CH}_3\textrm{COOH} \rightleftharpoons \textrm{CH}_3\textrm{КОО}^{-} + \textrm{Х}^{+} \)Двојната стрелка покажува дека реакцијата е реверзибилна, што значи дека не се дисоцираат сите молекули на оцетна киселина.
Електролитите се клучни за неколку телесни функции. На пример, тие помагаат во регулирањето на функцијата на нервите и мускулите, го хидратираат телото, ја балансираат киселоста и притисокот во крвта и помагаат во обновата на оштетените ткива. Натриум, калиум, калциум и магнезиум се клучни електролити неопходни за телесните функции.
Во индустриските апликации, електролитите се користат во батериите, каде што тие функционираат како медиум за пренос на јони од една електрода во друга. Овој јонски трансфер е од суштинско значење за производство на електрична енергија.
Електричната спроводливост на електролитски раствор зависи од концентрацијата на јоните, што пак зависи од степенот на дисоцијација на електролитот. Мерењата на спроводливоста може да се користат за да се одреди концентрацијата на раствор од електролит.
Во типично поставување, AC напон се применува преку електродите потопени во растворот на електролитот. Се мери добиената електрична струја, која е директно пропорционална со спроводливоста на растворот. Спроводливоста е поголема во растворите на силни електролити поради нивната поголема концентрација на јони.
Надвор од физиолошките и батериските апликации, електролитите се користат и во галванизацијата, електролизата за производство на хемикалии и како дел од растворите за ладење и подмачкување во различни производни процеси.
Во здравството, електролитниот баланс е критичен аспект на грижата за пациентот, особено во услови како што се дехидрација, бубрежна инсуфициенција или електролитен дисбаланс како хиперкалемија (високо ниво на калиум) или хипонатремија (ниско ниво на натриум). Следењето и прилагодувањето на нивоата на електролити е вообичаена практика во овие сценарија.
Електролитите се присутни во многу од храната и пијалоците што ги консумираме. На пример, бананите се познати по нивната висока содржина на калиум, додека кујнската сол е клучен извор на натриум. Спортските пијалоци често содржат додадени електролити како што се натриум и калиум за да помогнат да се надополнат оние изгубени преку пот за време на енергично вежбање.
Разбирањето на улогата на електролитите во телото, исто така, може да помогне во изборот на исхрана што го поддржува балансот на електролити, што е од суштинско значење за одржување на оптимално здравје и благосостојба.
Едноставен експеримент за разбирање на концептот на електролити и нивната способност да спроведуваат електрична енергија вклучува сијалица, батерија, две жици и раствор од вода измешана со кујнска сол (натриум хлорид) како електролит.
Со поврзување на батеријата со сијалицата со жици и потоа потопување на краевите на жиците во растворот за солена вода, струјата ќе тече низ колото и ќе ја запали сијалицата. Замената на растворот за солена вода со дестилирана вода (на која и недостасуваат слободни јони) ќе резултира со тоа што сијалицата не свети, што ќе покаже дека јоните во растворот на електролитот се неопходни за протокот на електрична енергија.
Електролитите играат витална улога и во биолошките системи и во бројните индустриски апликации. Преку нивната способност да се дисоцираат во јони, тие помагаат во спроведување на електрична енергија, ги регулираат физиолошките процеси и се користат во технологии како што се батерии и галванизација. Разбирањето на принципите зад електролитите и нивните функции ја отвора вратата за разбирање на посложени хемиски и физиолошки процеси.
Без разлика дали во училницата, во лабораторијата или во секојдневниот живот, концептот на електролити и нивните функции е составен дел од разбирањето и на природниот свет и на технологиите кои овозможуваат модерно живеење.
