전도성은 물리적 특성인가요, 화학적 특성인가요? (그리고 왜?)

전도도는 물질의 물리적 특성입니다. 이는 화학적 변화를 겪지 않고 전류를 전도하는 물질의 능력을 나타냅니다. 전도도는 물질의 전자 배열에 의해 결정되며 온도, 압력, 불순물 존재 여부와 같은 요인에 따라 달라질 수 있습니다.

뭐, 그냥 간단한 대답이었습니다. 하지만 이 주제에 대해 개념을 매우 명확하게 하기 위해 알아야 할 몇 가지 사항이 더 있습니다.

그럼 바로 시작해 보겠습니다.

전도성이 물리적 특성인 이유는 무엇입니까?

전도도는 재료의 화학적 조성을 변경하지 않고 관찰하고 측정할 수 있는 재료의 특성이나 거동을 설명하기 때문에 물리적 특성으로 간주됩니다. 물리적 특성은 물질에 고유하며 존재하는 물질의 양에 의존하지 않습니다.

전기 전도도의 경우, 전기를 전도하는 물질의 능력입니다. 예를 들어, 금속은 인가된 전기장에 반응하여 물질을 통해 쉽게 이동할 수 있는 자유 전자의 수가 많기 때문에 우수한 전기 전도체입니다.

반면에 절연체는 자유 전자가 거의 없기 때문에 전기를 잘 전도하지 못합니다.

전도성의 물리적 특성은 재료의 크기나 수량과 무관합니다. 전도성 물질의 작은 조각은 동일한 조건에서 동일한 물질의 큰 조각과 동일한 전기 전도성을 나타냅니다.

물리적 특성인 전도성은 전기전자기기의 설계, 배선용 전도성 재료, 전자용 반도체 개발 등 다양한 실용화에 필요한 재료를 분류하고 이해하는데 사용되는 필수 특성입니다.

전도도는 물질의 화학적 조성이나 구조의 변화를 수반하지 않기 때문에 화학적 특성이 아닙니다. 화학적 특성은 물질이 화학 반응을 일으키거나 다른 물질과 상호 작용하여 새로운 물질을 형성하는 방법을 설명하는 특성입니다.

대조적으로, 전도도는 전기장이 가해질 때 물질에 있는 하전 입자(예: 전자 또는 이온)의 이동과 관련됩니다.

이러한 거동은 물질의 원자 또는 분자 구조에서 전자의 배열에 의해 좌우되는데, 이는 화학적 측면이 아닌 물리적 측면입니다.

화학적 특성은 물질이 다른 물질과 반응하는 능력, 반응성 및 화학 반응에서의 거동과 관련됩니다. 이러한 특성은 물질의 분자나 결정 격자에 있는 원자의 유형과 배열뿐만 아니라 원자 사이의 화학 결합 의 특성에 따라 결정됩니다.

반면에 전도도는 물질의 전기 전도 능력에만 관련되며 물질의 전하 운반체(예: 자유 전자)의 가용성에 따라 결정됩니다.

요약하면, 전도성은 물질이 전기장에 반응하는 방식과 관련이 있고 화학적 특성이나 구성에는 어떠한 변화도 수반하지 않기 때문에 물리적 특성입니다.

전도도는 다양한 방법을 사용하여 측정됩니다. 다음은 전도도 측정에 일반적으로 사용되는 기기 및 방법 목록입니다.

전도도 측정기: 용액, 액체 또는 재료의 전기 전도도를 측정하도록 설계된 전용 장치입니다.
저항률 측정기: 전도도의 역수인 저항률을 측정하며 적절한 공식을 사용하여 전도도로 변환할 수 있습니다.
4점 프로브: 박막 및 반도체의 저항률과 전도성을 측정하는 데 사용되는 기술입니다.
유도 전도도 센서: 전자기 유도를 사용하여 유체의 전도도를 측정합니다.
총 용존 고형물(TDS) 측정기: 종종 전기 전도도를 기준으로 용해된 무기 및 유기 물질의 총 농도를 측정합니다.
염도: 물의 염도를 측정하며, 이는 전도성과 관련이 있습니다.
이온 선택성 전극(ISE): 주로 특정 이온을 측정하는 데 사용되지만 일부 유형의 ISE는 특정 상황에서 전도도를 간접적으로 결정할 수 있습니다.

이러한 장비와 방법은 다양한 산업, 연구 분야 및 교육 기관에서 다양한 재료와 용액의 전기 전도도를 측정하는 데 널리 사용됩니다.