Principy (26.) Elektrický proud a kapalina

Vedou kapaliny elektrický proud, nebo nevedou? Asi ano, poněvadž například galvanickým článkem prochází proud docela klidně a nijak se nestará, že jeho cesta vede kapalinou. Dobře to poznáme, když si provedeme jednoduchý pokus.

Vezmeme skleněnou nádobku, zastrčíme do ní dva holé měděné dráty a připojíme je ke svorkám. Z rozvaděče přes žárovku do kapesní svítilny. Když do nádoby nalijeme čistou vodu a zapojíme napětí, žárovka se nerozsvítí. Voda zřejmě nevede elektrický proud. 
Vyměňme vodu za cukrový roztok a pokus opakujme. Žárovka se nerozsvítí, poněvadž ani roztok cukru nevede elektrický proud.
Potom cukrový roztok nahraďme roztokem kuchyňské soli. Vlákno žárovky se rozžhaví na důkaz, že osolenou vodou proud prochází. Ještě zřetelněji se to projeví, když užijeme vody s troškou kyseliny sírové.
Tím jsme zjistili, že jsou látky, které rozpuštěny ve vodě proud vedou, tzv. elektrolyty, a látky které nevedou neelektrolyty.
Elektrolyty jsou všechny kyseliny, soli a zásady. Cukr není ani jedno z toho, a proud proto nevede. Ale chceme vědět proč.
Elektrické pole, původce elektrického proudu, může usměrnit a urychlit jen takové částečky, které mají elektrický náboj. U kovů to byly volné elektrony. Něco podobného musí být i u elektrolytů.

Látky si můžeme dělit na prvky, směsi a sloučeniny.

Směs je skupina látek, které nejsou k sobě vázány. Můžeme je lehce od sebe oddělit. Jejich atomy na sebe nijak nepůsobí. Jsou to neutrální, neelektrické atomy. 
Zato sloučenina je odolná a stálá. Například třaskavý plyn je směs vodíku a kyslíku. Jejich atomy se vzájemně nevážou, plyny lehce oddělíme. Sloučením vodíku a kyslíku vzniká voda. To je už sloučenina. Oddělit z ní jeden plyn není tak jednoduché, musíme k tomu například použít elektrického proudu. 

Je to tím, že ve sloučeninách mají atomy elektrický náboj, jsou to ionty. 
Vnitřní stavba sloučeniny je taková, že vždy iont jedné látky je ze všech stran přitahován ionty druhé látky a naopak. Tím je dosaženo rovnováhy, ionty nemohou zcela splynout, zachovají si určitou vzdálenost mezi sebou. Stejně tak by zůstala bez hnutí koule, kterou by si šest stejně silných chlapíků přitahovalo z šesti různých stran. Jejich síly by se vzájemně vyrovnávaly ve svém účinku. 

A tady máme vysvětlení. Elektrolyty jsou sloučeniny. Jsou složeny z iontů, vzájemně se přitahujících. Ve vodě však přitažlivost klesne tak, že se ionty neudrží u sebe. Elektrolyt se rozpustí a místo něho je tu množství iontů se záporným a kladným nábojem, na něž už může elektrické pole působit. 
Když jsme rozpustili ve vodě kuchyňskou sůl, rozpadla se nám na kladné ionty sodíku a záporné ionty chloru. Připojením napětí na měděné vodiče, elektrody, vzniklo tu elektrické pole, které usměrňovalo pohyb iontů. Kladné ionty (kationty) se daly na pochod k zápornému pólu, k tzv. katodě. Záporné ionty (anionty) se pohybovaly ke kladnému pólu k anodě. Na elektrodách se ionty zbaví svých nábojů a stanou se opět neutrálními atomy. Tak tedy vzniká elektrický proud v elektrolytech.

Představme si to jinak. Ve velikém bazénu plavou všelijak pomíchané skupiny plavců v červených a modrých plavkách. Na dané znamení vyrazí všichni plavci červení na jednu stranu bazénu, modří na druhou. Z původního chaosu vznikne usměrněný pohyb plavců, rozdělených podle barev, k oběma koncům bazénu. 
Elektrolyty vedou tedy proud stejně jako kovy. V kovovém vodiči jsou však nositeli elektřiny téměř nehmotné elektrony, pohybují se tu nejmenší částečky elektřiny. V elektrolytech přenášejí elektřinu hmotné částečky ionty.