Vahvat vs heikot elektrolyytit
Kaikki yhdisteet voidaan luokitella kahteen ryhmään: elektrolyytteihin ja ei-elektrolyytteihin perustuen niiden kykyyn tuottaa ioneja ja siten johtaa sähköä. Prosessia, jossa virta kulkee elektrolyyttisen liuoksen läpi ja siten pakotetaan positiiviset ja negatiiviset ionit liikkumaan kohti vastaavia elektrodeja, kutsutaan "elektrolyysiksi". Tämä prosessi suoritetaan elektrolyyttikennossa. Tätä käsitettä käytetään metallipinnoituksessa, solid-state-elementtien tai kaasujen eristämisessä, akuissa, polttokennoissa jne.
Elektrolyyttejä on myös kehossamme. Niitä tarvitaan ylläpitämään solujen ja veren nesteiden tasapainoa terveessä kehossa. Elektrolyyttitasapaino on elintärkeää osmoottisen tasapainon ylläpitämiseksi ja siten verenpaineen ylläpitämiseksi kehon sisällä. Na+, K+, Ca2+ ovat tärkeitä hermoimpulssien välittymisessä ja lihasten supistuksissa. Elektrolyyttihomeostaasia säätelevät kehon erilaiset hormonit. Esimerkiksi aldosteroni säätelee Na+ määrää. Kalsitoniini ja parathormonihormonit ylläpitävät Ca2+ ja PO43--tasapainoa. Veren elektrolyyttitasot mitataan tiettyjen elektrolyyttiepätasapainojen tunnistamiseksi. Useimmiten Na+ ja K+ tasot verestä ja virtsasta mitataan munuaisten toimintahäiriöiden jne. tarkistamiseksi. Normaali Na + veren taso on 135 – 145 mmol/L ja normaali K+ taso on 3,5 – 5,0 mmol/L. Äärimmäiset elektrolyyttitasot kehossa voivat olla kohtalokkaita. Elektrolyytit ovat tärkeitä myös kasvien kehossa. Esimerkiksi suojakennojen avaus- ja sulkemismekanismia ohjaavat elektrolyytit (K+).
Elektrolyytit ovat aineita, jotka tuottavat ioneja. Nämä yhdisteet voivat tuottaa ioneja, kun ne ovat sulassa vaiheessa tai kun ne ovat liuenneet liuottimeen (veteen). Ionien ansiosta elektrolyytit voivat johtaa sähköä. Joskus voi olla kiinteän olomuodon elektrolyyttejä. Lisäksi jotkut kaasut, kuten hiilidioksidi, tuottavat ioneja (vety- ja bikarbonaatti-ioneja), kun ne liuotetaan veteen. On olemassa kahdenlaisia elektrolyyttejä, vahvoja elektrolyyttejä ja heikkoja elektrolyyttejä.
Vahvat elektrolyytit
Vahvat elektrolyytit tuottavat helposti ioneja, kun ne ovat liukoisia. Ne hajoavat täysin muodostaen ioneja liuoksessa. Esimerkiksi ioniset yhdisteet ovat vahvoja elektrolyyttejä. Sulat natriumkloridi- tai vesipitoiset NaCl-liuokset ovat täysin dissosioituneet Na+- ja Cl–-ioneiksi; joten ne ovat hyviä sähkönjohtimia. Vahvat hapot ja emäkset ovat myös hyviä elektrolyyttejä.
Heikot elektrolyytit
Heikot elektrolyytit tuottavat vähän ioneja, kun ne liukenevat veteen. Ne hajoavat osittain ja tuottavat vähän ioneja. Heikkojen elektrolyyttien liuoksessa on dissosioituneita ioneja sekä aineen neutraaleja molekyylejä. Siksi tällaisen liuoksen johtama virta on hyvin pieni verrattuna vahvaan elektrolyyttiliuokseen. Esimerkiksi heikot hapot, kuten etikkahappo ja heikot emäkset, ovat heikkoja elektrolyyttejä.
Mitä eroa on vahvojen ja heikkojen elektrolyyttien välillä?
• Vahvat elektrolyytit liukenevat helposti veteen, mutta heikot elektrolyytit eivät liukene helposti.
• Vahvat elektrolyytit dissosioituvat tai ionisoituvat kokonaan liuoksessa, kun taas heikko elektrolyytti dissosioituu tai ionisoituu osittain.
• Vahvat elektrolyytit johtavat sähköä erittäin tehokkaasti, koska väliaineessa on suuri määrä ioneja, mutta heikot elektrolyytit johtavat vain pientä virtaa.
