Strona głównaPytania → Dlaczego szkło przewodzi prąd?

Dlaczego szkło przewodzi prąd?

Pytanie

Pyta Anna Pytanie: Dlaczego po silnym ogrzaniu szkło może przewodzić prąd??

Dlaczego po silnym ogrzaniu szkło może przewodzić prąd??

Odpowiedź

Odpowiada Jan Gaj

Szkło jest zbudowane głównie z krzemu i tlenu, które tworzą strukturę słabo uporządkowaną, jednak dostatecznie sztywną, aby szkło posiadało właściwości ciała stałego. Oprócz krzemu i tlenu szkło zawiera z reguły pewną ilość metali alkalicznych, przede wszystkim sodu. Przy silnym podgrzaniu szkło stopniowo zaczyna mięknąć, co oznacza, że składające się na nie atomy mogą się względem siebie przemieszczać. Taką swobodę ruchu uzyskują najwcześniej jony metalu alkalicznego, kiedy jeszcze struktura krzemu i tlenu jest całkiem sztywna. Pewna swoboda ruchu jonów metalu alkalicznego pozwala im przenosić ładunek elektryczny, czyli przewodzić prąd.

Potwierdzenie doświadczalne: O ruchu jonów sodu w rozgrzanym szkle można się przekonać doświadczalnie. Trzeba w tym celu częściowo zanurzyć bańkę szklaną żaróweczki w mieszaninie azotanu sodowego i azotynu sodowego, podgrzanej w parowniczce do stopienia. Żaróweczkę zasilamy, aby się świeciła, a oprócz tego przykładamy napięcie wynoszące co najmniej około 20 V minusem do włókna żaróweczki a plusem do stopionej mieszaniny. Jeżeli dysponujemy mikroamperomierzem, włączamy go szeregowo w obwód zawierający stopioną mieszaninę. Mikroamperomierz powinien pokazać przepływ prądu. Po pewnym czasie wyjmujemy żarówkę ze stopionej mieszaniny i przekonujemy się, że na wewnętrznej powierzchni zanurzonej części bańki osadziła się ciemna warstwa metalicznego sodu.