Heerkulka ma saameeyaa korantada iyo kulaylka?

Korontoconductivityu taagan sidii ahalbeegga aasaasiga ahxagga fiisigiska, kimistariga, iyo injineernimada casriga ah, taas oo saameyn weyn ku leh dhinacyo kala duwan,laga bilaabo wax soo saarka mugga sare ilaa microelectronics aadka u saxan. Muhiimaddeeda muhiimka ah waxay ka timaadaa xidhiidhka tooska ah ee ay la leedahay waxqabadka, hufnaanta, iyo isku halaynta nidaamyada korantada iyo kulaylka ee aan tirada lahayn.

Bandhigan tafatiran waxa uu u adeegaa sidii hage dhamaystiran oo lagu fahmi karo xidhiidhka adag ee ka dhexeeyakorantada korantada (σ), kulaylka kuleylka(κ), iyo heerkulka (T). Intaa waxaa dheer, waxaan si nidaamsan u sahamin doonaa habdhaqanka conductivity ee fasalada walxo kala duwan, oo u dhexeeya kirishbooyada caadiga ah ilaa semiconductors gaar ah iyo insulators, sida lacag, dahab, copper, birta, xalalka, iyo caag, kaas oo isku xira farqiga u dhexeeya aqoonta aragtida iyo codsiyada warshadaha dhabta ah ee dunida.

Marka la dhammeeyo akhrintan, waxa lagu qalabayn doonaa fahan adag oo qotodheereeahxidhiidhka heerkulka, conductivity, iyo kulaylka.

Tusmada Tusmada:

1. Heerkulku ma saameeyaa dhaqdhaqaaqa korantada?

2. Heerkulku ma saameeyaa kulaylka?

3. Xiriirka ka dhexeeya korantada iyo kulaylka

4. Conductivity vs chloride: kala duwanaanshiyaha muhiimka ah

I. Heerkulku ma saameeyaa dhaqdhaqaaqa korantada?

Su'aasha, "heerkulku ma saameeyaa dhaqdhaqaaqa?" waxaa si dhab ah loogu jawaabay: Haa.Heerkulka wuxuu keenaa saameyn muhiim ah, oo ku xiran walxaha ku salaysan korantada iyo kulaylka labadaba.Codsiyada injineernimada ee muhiimka ah laga bilaabo gudbinta korantada ilaa hawlgalka dareenka, heerkulka iyo xidhiidhka hab-dhaqanku waxa uu tilmaamayaa waxqabadka qaybta, xadhafka hufnaanta, iyo badbaadada hawlgalka.

Sidee buu heerkulku u saameeyaa dhaqdhaqaaqa?

Heerkulka ayaa beddela hab-dhaqanka isagoo beddelayasida ugu fududqaadeyaasha, sida elektarooniga ama ions, ama kulaylku waxay dhex maraan walxo. Saameyntu way ka duwan tahay nooc kasta oo shay ah. Waa kan sida saxda ah ee ay u shaqeyso, sida si cad loo sharraxay:

1.Biraha: korantada ayaa hoos u dhacda heerkulka kor u kaca

Dhammaan biraha waxay ku dhaqmaan elektaroonik bilaash ah oo si fudud ugu qulqulaya heerkulka caadiga ah. Marka la kululeeyo, atamka birta ayaa si xoog leh u gariira. Gariiradani waxay u dhaqmaan sidii caqabado, kala firdhiyey elektaroonnada oo hoos u dhigaya socodkooda.

Gaar ahaan, korantada iyo kulaylka kuleylku si joogto ah ayey hoos ugu dhacayaan marka heerkulku kor u kaco. Heerkulka qolka u dhow, korantada ayaa caadi ahaan hoos u dhacda0.4% halkii 1°C kor u kaca.Taas beddelkeeda,marka heerkulku kordho 80 ° C,biraha lumin25-30%ee conductivity asalka ah.

Mabda'an waxaa si ballaaran loo geeyaa warshadeynta, tusaale ahaan, jawiga kulul wuxuu yareeyaa awoodda hadda jirta ee fiilooyinka iyo hoos u dhigista kulaylka ee hababka qaboojinta.

2. Semiconductors: korantadu waxay kordhisaa heerkulka

Semiconductors waxay ku bilaabmaan elektaroonnada si adag ugu xidhan qaab dhismeedka walxaha. Heerkulka hoose, in yar ayaa dhaqaaqi kara si ay hadda u qaadaan.Marka heerkulku kor u kaco, kulaylku wuxuu siinayaa elektaroonnada tamar ku filan si ay xor u noqdaan una socdaan. Mar kasta oo ay sii kululaato, ayaa inta badan qaadeyaal la heli karosi weyn kor loogu qaado dhaqdhaqaaqa.

Marka la eego dareen badan, ckor u kaca wadnaha ayaa si xoog leh u kaca, inta badana labanlaabma 10-15 ° C kasta marka loo eego qiyaasta caadiga ah.Tani waxay ka caawisaa waxqabadka heerkulka dhexdhexaadka ah laakiin waxay keeni kartaa arrimo haddii aad u kululaado (daaqid xad dhaaf ah), tusaale ahaan, kombuyuutarku wuu shilmi karaa haddii chip-ka lagu dhisay semiconductor lagu kululeeyo heerkul sare.

3. In Electrolytes (Dareereyaal ama Gel ku jira baytariyada): korriindhismeedku waxay ku hagaagtaa kulaylka

Dadka qaarkiis waxay la yaaban yihiin sida heerkulku u saameeyaa xalalka korantada, waana kan qaybtan. Electrolytes-ku waxay qabtaan ion ku dhex wareegaya xal, halka qabowgu uu ka dhigo dareeraha dhumuc iyo caajis, taasoo keenta dhaqdhaqaaqa tartiib tartiib ah. Marka lagu daro heerkulka kor u kaca, dareeraha ayaa helaya muuqaal yar, markaa ion-yadu si dhakhso ah ayey u faafaan oo u qaadaan kharashka si hufan.

Isku soo wada duuboo, conductivity-gu wuxuu kor u kacaa 2-3% halkii 1°C halka wax waliba ay qarka u saaran yihiin. Marka heerkulku kor u kaco 40 ° C, korantadu waxay hoos u dhigtaa ~ 30%.

Waxaad ka heli kartaa mabda'an adduunka dhabta ah, sida nidaamyada sida baytariyadu si dhakhso ah ugu dallacaan diirimaadka, laakiin waxay halis u yihiin waxyeelo haddii aad u kululaato.

II. Heerkulku ma saameeyaa kulaylka?

Dareenka kulaylka, cabbirka sida fudud ee kulaylku u dhex maro shay, caadi ahaan hoos ayuu u dhacaa marka heerkulku kor u kaco inta badan ee adkaha ah, in kasta oo hab-dhaqanku uu kala duwan yahay iyada oo loo eegayo qaabka walxaha iyo habka kulaylka loo qaado.

Biraha, kulaylku wuxuu inta badan dhex maraa elektaroonnada bilaashka ah. Marka heerkulku kordho, atamka si xoog leh u gariiraan, kala firdhiyaan elektaroonnadaas oo carqaladeeyaan jidkooda, taas oo yaraynaysa awoodda walxaha si hufan u wareejinta kulaylka.

Insulators crystalline, kulaylku wuxuu ku socdaa gariirka atomiga ee loo yaqaan phonons. Heerkulka sare wuxuu keenaa gariiradaan inay sii xoogaystaan, taasoo keenta isku dhacyo soo noqnoqda oo u dhexeeya atamka iyo hoos u dhac cad oo ku yimaada kulaylka.

Gaasaska, si kastaba ha ahaatee, liddi ku ah ayaa dhacda. Marka heerkulku kor u kaco, unugyadu si dhakhso ah ayay u socdaan oo marar badan ayay isku dhacaan, iyaga oo si waxtar leh ugu wareejinaya tamarta inta u dhaxaysa shilalka; sidaas darteed, heerkulka kulaylku wuu kordhiyaa.

polymers iyo dareerayaasha, horumar yar ayaa caadi u ah heerkulka kor u kaca. Xaaladaha diiran waxay u oggolaanayaan silsiladaha molecular inay si xor ah u socdaan oo ay yareeyaan viscosity, taas oo u sahlaysa kulaylku inuu dhex maro walxaha.

III. Xiriirka ka dhexeeya korontada iyo kuleylka kuleylka

Ma jiraa xidhiidh ka dhexeeya kuleyliyaha kulaylka iyo korantada? Waxaa laga yaabaa inaad la yaabto su'aashan. Dhab ahaantii, waxaa jira xiriir xooggan oo ka dhexeeya koronto iyo kulaylka kuleyliyaha, laakiin xiriirkani wuxuu macno u samaynayaa oo kaliya noocyada alaabta qaarkood, sida biraha.

1. Xidhiidhka adag ee ka dhexeeya korantada iyo kulaylka

Biraha saafiga ah (sida naxaasta, lacagta iyo dahabka), sharci fudud ayaa khuseeya:Haddii maaddadu ay aad ugu wanaagsan tahay qabashada korontadu, waxay sidoo kale aad ugu fiican tahay qabashada kulaylka.Mabda'ani wuxuu ku salaysan yahay ifafaalaha wadaagga elektarooniga ah.

Biraha, korantada iyo kulaylka labadaba waxaa ugu horrayn qaada qaybo isku mid ah: elektaroonnada bilaashka ah. Tani waa sababta korantada sare ee korantada u horseedayso kuleylka kuleylka sarreeya xaaladaha qaarkood.

Waayoahkorontosocodka,marka danab la isticmaalo, elektaroonnadan xorta ah waxay u dhaqaaqaan hal jiho, iyagoo wata koronto.

Marka ay timaadoahkulaylkasocodka, Mid ka mid ah cidhifyada birta ayaa kulul, kan kalena waa qabow, isla kuwan elektarooniga ah ee bilaashka ah ayaa si degdeg ah ugu dhaqaaqa gobolka kulul waxayna ku dhacaan electrons tartiib tartiib ah, si degdeg ah u wareejinta tamarta (kuleylka) gobolka qabow.

Habkan la wadaago macneheedu waxa weeye haddii birtu leedahay elektaroono badan oo guurguura oo aad u sarreeya (ka dhigaya kaari koronto oo heer sare ah), elektaroonnadaas waxay sidoo kale u dhaqmaan sidii "kuleyl sidayaal" wax ku ool ah, kaas oo si rasmi ah loo qeexayahWiedemann-FranzSharciga.

2. Xidhiidhka daciifka ah ee ka dhexeeya korantada iyo kulaylka

Xidhiidhka ka dhexeeya korantada iyo kulaylka kuleylku waxa uu daciifiyaa agabka ay kharashka iyo kulaylku qaadaan habab kala duwan.

IV. Habdhaqanka vs chloride: kala duwanaanshaha muhiimka ah

Halka korantada korantada iyo xoogga koloriinta labaduba ay yihiin cabbirro muhiim ahfalanqaynta tayada biyaha, waxay cabbiraan sifooyin kala duwan.

Hab-dhaqanka

Hab-dhaqanku waa cabbirka awoodda uu xalku u leeyahay gudbinta hadda korontada. It cabbirayawadarta guud ee dhammaan ion kala diribiyaha, oo ay ku jiraan ion si togan loo dallacay (cations) iyo ion si xun loo dallacay (anion).

Dhammaan ion, sida chloride (Cl^-sodium (Na⁺calcium (Ca²⁺), bikarbonate, iyo sulfate, waxay ka qaybqaataan wadarta guud ee dhaqdhaqaaqa mlagu fududeeyay microSiemens halkii sentimitir (µS/cm) ama milliSiemens halkii senti mitir (mS/cm).

Hab-dhaqanku waa tilmaame guud oo degdeg aheeWadartaKala Diray(TDS) iyo guud ahaan nadaafadda biyaha ama cusbada.

 Isku-ururinta Chloride (Cl^-)

Isku-duubnida chloride waa qiyaas gaar ah oo kaliya ee anion chloride ah oo ku jirta xalka.Waxay cabbirtaatirada kaliya ee ion chloride(Cl^-) joogta, oo inta badan laga soo saaro cusbada sida sodium chloride (NaCl) ama kalsiyum chloride (CaCl)₂).

Cabirkan waxa lagu sameeyaa habab gaar ah sida titration (tusaale, habka Argentometric) ama ion-selective electrodes (ISEs)milligaraam litirkiiba (mg/L) ama qaybo halkii milyan (ppm).

Heerarka koloriinku waxay muhiim u yihiin qiimaynta suurtagalka daxalka ee nidaamyada warshadaha (sida kuleyliyeyaasha ama munaaradaha qaboojinta) iyo la socodka faragelinta milixda ee saadka biyaha la cabbo.

Marka la soo koobo, koloriintu waxa ay wax ka geysataa hab-dhaqanka, laakiin hab-dhaqanku maaha mid gaar u ah koloriin.Haddii fiirsashada koloriintu ay korodho, wadarta guud ee dhaqdhaqaaqa ayaa kordhi doonta.Si kastaba ha noqotee, haddii wadarta korantadu ay korodho, waxay noqon kartaa kororka koloriinta, sulfate, sodium, ama isku-dar kasta oo ah ion kale.

Sidaa darteed, korriinku wuxuu u adeegaa sidii qalab baadhiseed oo faa'iido leh (tusaale, haddii koloriintu hoosayso, koloriintu waxay u badan tahay inay hoosayso), laakiin si loola socdo koloriinta gaar ahaan daxalka ama ujeedooyinka sharciyaynta, tijaabada kiimikada la beegsaday waa in la isticmaalaa.