الموصلية هي خاصية فيزيائية للمادة. ويشير إلى قدرة المادة على توصيل التيار الكهربائي دون الخضوع لتغيرات كيميائية. يتم تحديد الموصلية من خلال ترتيب الإلكترونات في المادة ويمكن أن تختلف اعتمادًا على عوامل مثل درجة الحرارة والضغط ووجود الشوائب.
حسنًا، كانت تلك مجرد إجابة بسيطة. ولكن هناك بعض الأشياء الإضافية التي يجب معرفتها حول هذا الموضوع والتي ستجعل مفهومك واضحًا للغاية.
لذلك دعونا ننتقل مباشرة إلى ذلك.
الوجبات السريعة الرئيسية: هل الموصلية خاصية فيزيائية أم كيميائية؟
- الموصلية هي خاصية فيزيائية لأنها تصف قدرة المادة على توصيل الكهرباء دون التعرض لتغيرات كيميائية.
- الموصلية ليست خاصية كيميائية لأنها لا تنطوي على تغييرات في التركيب الكيميائي أو هيكل المادة.
- يتم قياس الموصلية باستخدام أدوات مختلفة، مثل أجهزة قياس الموصلية، والمسابير، ومقاييس المقاومة، لتحديد قدرة المادة على توصيل التيار الكهربائي.
لماذا تعتبر الموصلية خاصية فيزيائية؟
تعتبر الموصلية خاصية فيزيائية لأنها تصف خاصية أو سلوك مادة يمكن ملاحظتها وقياسها دون تغيير التركيب الكيميائي للمادة. الخصائص الفيزيائية جوهرية للمادة ولا تعتمد على كمية المادة الموجودة.
في حالة التوصيل الكهربائي، فهو قدرة المادة على توصيل الكهرباء. المعادن، على سبيل المثال، موصلة جيدة للكهرباء لأنها تحتوي على عدد كبير من الإلكترونات الحرة التي يمكنها التحرك بسهولة عبر المادة استجابة للمجال الكهربائي المطبق.
من ناحية أخرى، تحتوي العوازل على عدد قليل جدًا من الإلكترونات الحرة، وبالتالي لا تقوم بتوصيل الكهرباء بشكل جيد.
الخاصية الفيزيائية للتوصيل مستقلة عن حجم أو كمية المادة؛ ستظهر قطعة صغيرة من المادة الموصلة نفس الموصلية الكهربائية لقطعة أكبر من نفس المادة في نفس الظروف.
باعتبارها خاصية فيزيائية، تعد الموصلية خاصية أساسية تستخدم لتصنيف وفهم المواد لمختلف التطبيقات العملية، مثل تصميم الأجهزة الكهربائية والإلكترونية، والمواد الموصلة للأسلاك، وتطوير أشباه الموصلات للإلكترونيات.
لماذا الموصلية ليست خاصية كيميائية؟
الموصلية ليست خاصية كيميائية لأنها لا تنطوي على تغييرات في التركيب الكيميائي أو هيكل المادة. الخواص الكيميائية هي الخصائص التي تصف كيفية خضوع المادة لتفاعلات كيميائية أو تفاعلها مع مواد أخرى لتكوين مواد جديدة.
في المقابل، ترتبط الموصلية بحركة الجسيمات المشحونة (مثل الإلكترونات أو الأيونات) في المادة عند تطبيق مجال كهربائي.
ويخضع هذا السلوك لترتيب الإلكترونات في التركيب الذري أو الجزيئي للمادة، وهو جانب فيزيائي وليس كيميائي.
تتعلق الخواص الكيميائية بقدرة المادة على التفاعل مع مواد أخرى، وتفاعلها، وسلوكها في التفاعلات الكيميائية. ويتم تحديد هذه الخصائص من خلال أنواع وترتيب الذرات في الجزيئات أو الشبكة البلورية للمادة، وكذلك طبيعة الروابط الكيميائية بين الذرات.
من ناحية أخرى، تتعلق الموصلية فقط بقدرة المادة على توصيل الكهرباء ويتم تحديدها من خلال توفر حاملات الشحنة (مثل الإلكترونات الحرة) في المادة.
باختصار، الموصلية هي خاصية فيزيائية لأنها تتعلق بكيفية استجابة المادة للمجال الكهربائي ولا تنطوي على أي تغيير في هويتها الكيميائية أو تركيبها.
كيف يتم قياس الموصلية؟
يتم قياس الموصلية باستخدام طرق مختلفة. فيما يلي قائمة بالأدوات والأساليب شائعة الاستخدام لقياس الموصلية:
- مقياس الموصلية الكهربائية: جهاز مخصص لقياس التوصيل الكهربائي للمحاليل أو السوائل أو المواد.
- مقياس المقاومة: يقيس المقاومة، وهي مقلوب الموصلية، ويمكن تحويلها إلى موصلية باستخدام الصيغ المناسبة.
- مسبار رباعي النقاط: تقنية تستخدم لقياس المقاومة والتوصيل للأغشية الرقيقة وأشباه الموصلات.
- مستشعر التوصيل الحثي: يستخدم الحث الكهرومغناطيسي لقياس موصلية السوائل.
- مقياس إجمالي المواد الصلبة الذائبة (TDS): يقيس التركيز الإجمالي للمواد غير العضوية والعضوية الذائبة، وغالبًا ما يعتمد على التوصيل الكهربائي.
- الملوحة: تقيس ملوحة الماء، وترتبط بموصليته.
- القطب الكهربي الانتقائي الأيوني (ISE): على الرغم من استخدامه بشكل أساسي لقياس أيونات معينة، إلا أن بعض أنواع القطب الكهربي الانتقائي الأيوني (ISE) يمكنها تحديد التوصيلية الكهربية بشكل غير مباشر في مواقف معينة.
تُستخدم هذه الأدوات والأساليب على نطاق واسع في مختلف الصناعات ومجالات البحث والمؤسسات التعليمية لقياس التوصيل الكهربائي للمواد والحلول المختلفة.
قراءة متعمقة
هل التفاعل خاصية فيزيائية أم كيميائية؟
هل السمية خاصية فيزيائية أم كيميائية؟
هل الذوبان خاصية فيزيائية أم كيميائية؟
هل الكثافة خاصية فيزيائية أم كيميائية؟
هل الكتلة خاصية فيزيائية أم كيميائية؟