Johtaako typpi sähköä?
Pitoisuus
Typpi on ei-metallia ja voi esiintyä monessa muodossa. Monet ihmiset ihmettelevät, onko typpi altis sähkön virtaukselle. Se on oikeutettu kysymys, koska typpi on hyödyllinen hehkulamppujen toiminnassa.
Typpi on eristävä elementti, eikä se voi johtaa sähköä. Sen käyttö hehkulamppujen tuotannossa hajottaa jännitettä ja estää kipinöintiä. Joissakin harvoissa tapauksissa tästä kemikaalista voi tulla johtimia.
Selitän tarkemmin.
Ensiaskeleet
Minun pitäisi aloittaa tiedolla typestä.
Typpi on yksi elävien organismien tärkeimmistä alkuaineista. Luonnossa sitä esiintyy kaasuna, nesteenä ja kiinteänä. Se luo kemiallisia yhdisteitä vedyn, hapen ja metallien kanssa.
Typen valenssielektroniluku on viisi. Tämä luku vaikeuttaa elementin sähkönjohtamista, koska atomin ydin sitoo tiukasti siinä olevat elektronit. Siten sen kaasumaiset, nestemäiset ja kiinteät muodot eivät voi johtaa sähköä.
Tutkijat ovat nähneet typpiyhdisteiden, kuten typpioksidin ja typpidioksidin, reagoivan sähkövarauksen kanssa. Tämä ei tarkoita, että yhdisteillä olisi lisääntynyt johtavuus.
Tarkemmin sanottuna salama voi tuottaa typpioksidia. Prosessin aikana saattaa myös syntyä samanaikaisesti muutamia typpidioksidiyhdisteitä. Molemmat molekyylit eivät kuitenkaan johda sähköä.
Itse asiassa on kolme tapausta, joiden aikana typpi voi siirtää sähkövirtaa, minkä selitän myöhemmin artikkelissa.
Typen käyttö sähköteollisuudessa
Typpeä käytetään volframihehkulampuissa.
Tämäntyyppinen hehkulamppu koostuu ohuesta metallipalasta (hehkulangasta) ja kaasujen täyteaineseoksesta, joka on suljettu lasin ulkopuolelta. Kun sähkövirta kulkee läpi, metalli loistaa kirkkaasti. Täytekaasut korostavat kiiltoa tarpeeksi valaisemaan huoneen.
Näissä lampuissa typpi yhdistetään argonin (jalokaasun) kanssa.
Miksi hehkulampuissa käytetään typpeä?
Koska elementti on eriste, saattaa tuntua oudolta käyttää sitä lampussa. Silti on olemassa yksinkertainen perustelu.
Typellä on kolme etua:
- Se purkaa jännitevirran.
- Se ei salli valokaaren muodostumista hehkulangan päällä.
- Se sulkee pois hapen.
Purkamalla jännitteen typpi estää ylikuumenemisen.
Valokaaria ehkäisevien ominaisuuksiensa vuoksi seoksessa on lisäksi suurempi määrä typpeä korkeampaa jännitettä tuottavien lamppujen seokseen.
Happi voi helposti reagoida sähkövarauksen kanssa ja häiritä sähkövirran kulkua, mikä tekee typestä tärkeän lisäyksen tämäntyyppisissä hehkulampuissa.
Tapaukset, joissa typpi voi johtaa sähköä
Yleissääntönä on, että ionisaatio lisää elementin johtavuutta.
Siten, jos ylitämme typen tai typpiyhdisteen ionisaatiokyvyt, se johtaa sähköä.
Samassa huomautuksessa voimme luoda lämpöionisaation. Valenssielektronit voidaan vapauttaa ytimen tehosta ja muuttaa virraksi. Tämä voi tapahtua käyttämällä korkeaa lämpötila-aluetta.
Typen kaasumuodossa on mahdollista muuttaa vapaita elektroneja hyvin pieneksi virraksi. Jos käytämme erittäin voimakasta sähkökenttää, on mahdollista, että luomme sähkövarauksen.
Lopullinen mahdollisuus typelle tulla johtavaksi on sen neljännessä tilassa: plasma. Jokainen elementti on johtava plasmamuodossaan. Se toimii samalla tavalla typelle.
Yhteenvetona
Yleensä typpi ei ole sähköjohdin.
Sitä käytetään katkaisemaan jännite volframihehkulampuissa. Missään tilassaan sitä ei voida käyttää sähkön lähettimenä, ellei sitä ole ionisoitu. Poikkeus säännöstä on sen plasmamuoto.
Jotkut sen tuotteista tuotetaan sähköllä, mutta se ei tarkoita, että ne voisivat johtaa mitään.
Tutustu alla oleviin artikkeleihimme.
- Isopropyylialkoholi johtaa sähköä
- Johtaako WD40 sähköä?
- Kuinka testata loistelamppua yleismittarilla
Videolinkit
