Įkrautos cheminės medžiagos, vadinamos jonais, yra labai svarbios daugelyje skirtingų biologijos, pramonės ir mokslo aspektų. Svarbaus jono pavyzdys yra teigiamas vandenilio atomas H +, kuris yra atsakingas už tirpalų rūgštėjimą. Elektrolitai ir jonai yra susiję pagrindiniu principu; elektrolitai yra chemikalai, iš kurių gaminami jonai.
Jonai
Paprastai tam tikro elemento atomas turi vienodą protonų ir elektronų skaičių. Protonai yra sunkiosios, teigiamai įkrautos dalelės, randamos atomo vidiniame branduolyje, o elektronai yra lengvi, neigiamai įkrauti ir skrieja aplink branduolį. Tai reiškia, kad nėra bendro atomo krūvio. Tačiau kai kuriais atvejais atomas ar atomų grupė dėl to gali prarasti ar įgyti elektronus ir įgyti krūvį. Šios įkrautos cheminės medžiagos yra žinomos kaip jonai.
Elektrolitai
Chemikai vartoja terminą elektrolitas, norėdami nurodyti bet kokį cheminį junginį, kuris, ištirpęs vandenyje, gamina jonus. Tai atsitinka, kai cheminės medžiagos molekulės iš esmės skyla, kai cheminė medžiaga ištirpsta, gamindama įkrautus jonus, kurie yra originalios neutralios molekulės fragmentai. Kadangi vienos vandens molekulių dalys yra šiek tiek teigiamos, o kitos - šiek tiek neigiamos, vanduo paprastai gali padėti šiam procesui, susitelkdamas aplink įkrautus jonus ir padėdamas juos traukti atskirai.
Elektrolitų tipai
Yra du skirtingi elektrolitų tipai, atsižvelgiant į tai, kiek šie junginiai išsiskiria tirpale. Stiprieji elektrolitai visiškai suyra, o kiekviena molekulė disocijuojasi į ją sudarančius jonus. Pavyzdys yra druska (NaCl), kuri ištirpsta, kad gautų natrio jonus (Na +) ir chlorido jonus (Cl-). Tai daro ir stiprios rūgštys, tokios kaip druskos rūgštis (HCl). Esant silpniems elektrolitams, tik dalis ištirpusio junginio skyla į jonus; likusi dalis lieka nepakitusi. Silpno elektrolito pavyzdys yra acto rūgštis, CH3COOH.
Elektrolitų panaudojimas
Kadangi jonai turi daug svarbių programų, darytina išvada, kad tiek pat yra ir tuos jonus gaminančių elektrolitų panaudojimo būdų. Žmogaus kūnas naudoja elektrolitus, tokius kaip druska, jonams (pvz., Natriui) gaminti, kurie yra būtini įvairiems medžiagų apykaitos procesams, palaikantiems gyvybę. Elektrolitų tirpalai, dėl kurių susidaro cinko ir vario jonai, yra naudojami baterijose, kur jie praleidžia srovę. Įvairūs elektrolitai, kurie taip pat yra rūgštys ir bazės - tiek silpni, tiek stiprūs - yra labai svarbūs ir jų yra daugybė panaudojimo būdų pramonėje ir moksle, pradedant metalų perdirbimu ir baigiant kitų gamyba chemikalai.