Vājš elektrolīts ir ķīmiskas vielas veids, kas ūdenī nešķīst un nesadalās un ir slikts elektrības vadītājs, ja tas to vispār vada. Terminam “elektrolīts” ir īpaša zinātniska un medicīniska nozīme, taču visbiežāk tas tiek saprasts kā jebkura sāls forma, kas nes elektrisko lādiņu. Elektrolīti palīdz cilvēkiem uzturēt līdzsvarotu ķermeņa ķīmisko sastāvu, un tie ir noderīgi arī vairākos rūpniecības un ražošanas apstākļos. Sakot, ka elektrolīts ir “vājš”, parasti tiek paziņots par tā jonu lādiņu sadalījumu, un tas ļauj pētniekiem paredzēt, kā tas reaģēs noteiktā šķīdumā vai noteiktos apstākļos. Spēcīgs elektrolīts parasti ir pilnībā jonizēts ūdenī un rada vienādu skaitu katjonu jeb pozitīvi lādētu jonu un anjonu vai negatīvi lādētu jonu. No otras puses, elektrolīts, kas klasificēts kā “vājš”, ūdenī jonizēsies tikai nedaudz un ražos maz jonu, tāpēc šie šķīdumi ir slikti elektrības vadītāji.
Elektrolītu stipruma novērtēšana
Vielas elektrolītisko stiprumu parasti var noteikt, izmērot zināmas koncentrācijas vielas šķīduma elektrisko vadītspēju. Ir pieejamas tabulas, kurās uzskaitītas daudzu vielu Qsp jeb jonu konstante, kas ir to jonizācijas pakāpes mērs.
Atšķirt vāju elektrolītu no stipra, tikai pārbaudot tā ķīmisko formulu, nav tik vienkārši. Vājus savienojumus parasti veidos kovalentās saites vai ķīmiskās saites, kurās elektronus dala divi atomi. Spēcīgam elektrolītam būs vismaz viena jonu saite, kurā elektroni no viena atoma tiek pārnesti uz otru, veidojot divus jonus, kurus pēc tam satur elektrostatiskie spēki. Tomēr lielākajai daļai ķīmisko saišu ir gan jonu, gan kovalentas īpašības, un tāpēc ir vajadzīgas zināmas zināšanas par ķīmiju, lai saprātīgi novērtētu savienojuma elektrolītisko spēku.
Tomēr kopumā lielākā daļa organisko skābju un to sāļu, kā arī organisko bāzu sāļi ir vāji no elektrolītu viedokļa. Vielu ar zemu šķīdību ūdenī var klasificēt arī kā vāju. Tomēr ir svarīgi atzīmēt, ka no tehniskā viedokļa šķīdība nav tas pats, kas elektrolītiskā izturība.
Jonizācija ūdenī
Tīrs ūdens pats par sevi nav labs elektrības vadītājs, un destilēts vai dejonizēts ūdens, no kura ir izņemti visi joni, nevarēs viegli vadīt elektrisko strāvu. Tomēr, ja pievieno spēcīgu elektrolītu, piemēram, galda sāli, NaCl, sāls izšķīst, veidojot Na+ jonus un Cl- jonus. Na+ spēj pieņemt elektronus no strāvas avota negatīvā pola, savukārt Cl- transportēs elektronus uz pozitīvo polu, kā rezultātā caur šķīdumu plūst elektrība. Jo vairāk sāls tiks pievienots, jo vadošāks būs šķīdums līdz piesātinājuma punktam.
Vāja elektrolītā šī disociācija jonos notiek tikai nelielā mērā, parasti daudz mazāk nekā 10%. Lielākā daļa vājā elektrolīta šķīdumā paliek sākotnējā nejonizētā formā. Šādos gadījumos nav pietiekami daudz jonu, lai pārvadītu elektrisko strāvu.
Izpratne par neelektrolītiem
Papildus vājajiem un stiprajiem elektrolītiem neelektrolīti ir vielas, kas ūdens šķīdumā ievērojamā mērā nejonizējas, un to šķīdumi vispār nevada elektrību. Lielākā daļa organisko vielu, ja vien tās nesatur skābes vai bāzes funkcionalitāti, ir nevadītājas un tāpēc nav elektrolīti. Piemēram, cukurs un alkohols ir organiski savienojumi, kuriem nav skābes vai bāzes funkcionalitātes, un tāpēc šķīdumā tie neradīs jonus.
Praktiskie Pieteikumi
Izpratne par dažādiem veidiem, kā vielas savienojas un reaģē ķīmiskā līmenī, ir svarīga lielākajā daļā ražošanas disciplīnu, un ātra elektrolītu noteikšana un izolēšana pēc stiprības ir svarīga daudzu dažādu ķīmisko reakciju sastāvdaļa. Ķīmiķi un pētnieki bieži izmanto šāda veida zināšanas daudzos dažādos eksperimentos un testos, lai panāktu pareizo skābju un bāzu līdzsvaru. Tas ir ļoti svarīgi daudziem farmaceitiskās ražošanas centieniem un medicīniskiem izmēģinājumiem, taču tas ietekmē arī tādas lietas kā pārtikas ķīmija un sadzīves ķīmijas un pat skaistumkopšanas līdzekļu sastāvs.