Elektrolyyteissä

Elektrolyyteissä tarkoitetaan aineita tai liuoksia, jotka johtavat sähköä ionien liikkumisen ansiosta. Kun elektrolyytti liukenee veteen tai sulaa, se dissosioituu tai ionisoituu, jolloin muodostuu kationeja ja anioneja. Nämä ionsa kuljettavat sähkövarausta liuoksessa, mikä mahdollistaa sähköjohtamisen.

Elektrolyytit jaetaan vahvoihin ja heikkoihin elektrolyytteihin. Vahvoilla elektrolyytteillä tapahtuu täysi dissosiaatio tai protonikiinnitys, jolloin suurin osa liukenemasta aineesta muodostaa liikkuvia ioneja (esimerkiksi NaCl, HCl). Heikoilla elektrolyytteillä dissosiaatio on osittainen, jolloin liuoksessa on sekä ioni- että molekyylimuotoja (esimerkiksi CH3COOH eli etikkahappo). Ei-elektrolyytit ovat aineita, jotka liuottuvat tai liuennuttavat, mutteivät muodosta merkittävästi ioneja, kuten sokeri.

Sähköjohtavuus elektrolyyttiliuoksessa riippuu ionien määrästä, niiden liikkuvuudesta ja liuoksen lämpötilasta. Konsentraatio, lämpötila sekä liuoksen ja liuottimen ominaisuudet vaikuttavat johtavuuteen. Käytännön tasolla elektrolyyttien tutkimuksessa käytetään käsitteitä kuten molaari johtavuus ja rajallinen molaari johtavuus, jotka kuvaavat ionien liikkuvuuden muutoksia pitoisuuden kasvaessa.

Biologiassa ja teknologiassa elektrolyyttejä tarvitaan sekä fysiologisissa prosesseissa että sähkökemiallisissa sovelluksissa. Esimerkiksi elimistön nesteissä olevat elektrolyytit (natrium, kalium, kloridi, bikarbonaatti) säätelevät vesitasapainoa, hermo- ja lihasimpulsseja sekä veren pH:a. Teknologisesti elektrolyyttejä käytetään akku- ja polttoainetekniikoissa, elektrolyysissä sekä elektrolyyttisissä sensoreissa ja vedyn tuottamisessa.