Zouten kunnen alleen stroom geleiden wanneer het zout vloeibaar (l) of opgelost in water is (aq). Verantwoordelijk voor de stroomgeleiding zijn de aanwezige ionen. Een ion is een atoom dat niet een gelijk aantal protonen en elektronen bevat.
Metalen als aluminium, koper, zilver en goud geleiden elektrische stroom erg goed. Koper wordt daarom op grote schaal als geleider, bijvoorbeeld in stroomdraad, toegepast.
Daarnaast zou je verwachten dat zouten stroom kunnen geleiden, aangezien we te maken hebben met geladen deeltjes. Echter is het geleiden van stroom in vaste zouten niet mogelijk, omdat de ionen vast op hun plek zitten. Hierdoor kan lading in het rooster zich niet verplaatsen.
In een isolator zitten de elektrische deeltjes vast. Hierdoor kan een spanningsbron de elektrische deeltjes niet door de stof duwen. Voorbeelden van isolatoren zijn hout, plastic, rubber, glas, keramiek, steen en vooral lucht.
Water geleidt van nature elektrische stroom door de aanwezigheid van positieve (kationen) en negatieve ionen (anionen). Dit wordt de geleidbaarheid genoemd en uitgedrukt in Siemens per meter. Voor meer nauwkeurigheid wordt meestal de eenheid micro Siemens per centimeter gebruikt (µS/cm).
Geleidbaarheid van water: kraanwater geleidt stroom helemaal niet zo goed. Wat zout erbij en het geleidt prima!
In opgeloste toestand zijn de ionen (gehydrateerd) vrij van elkaar en de stroom kan dus wel geleid worden. Moleculaire stoffen, zoals suiker, geleiden ook in opgeloste toestand geen stroom omdat moleculaire stoffen niet uit geladen deeltjes zijn opgebouwd.
Edelgassen (en overigens gassen in het algemeen) geleiden in normale omstandigheden geen stroom. Anders zouden batterijen altijd in een wip leeg zijn, vermits ze steeds door de lucht worden "kortgesloten". Maar je kan gassen wel stroom laten geleiden door ze te ioniseren, en er dus een plasma van te maken.
Alle metalen zijn geleiders. De beste, dat wil zeggen met de kleinste soortelijke weerstand, zijn zilver en koper, omdat hun enige valentie-elektron zich vrijwel als een vrij gas door het kristalrooster beweegt, maar ook aluminium is een goede geleider.
Voorbeelden van geleiders zijn ijzer, koper, staal, zilver en goud. Andere materialen laten elektriciteit niet door. Zo'n materiaal noemen we een isolator . Voorbeelden van isolatoren zijn hout, plastic , rubber, glas en vooral lucht.
De meeste zouten zijn bij kamertemperatuur vaste stoffen en veel zouten smelten pas bij (zeer) hoge temperaturen of ontleden voordat de smelttemperatuur bereikt is. Een uitzondering vormen de ionische vloeistoffen, die bij lagere temperaturen reeds vloeibaar zijn.
Keukenzout (de triviale naam voor natriumchloride of NaCl) is bij kamertemperatuur een witte kristallijne stof met een kubische kristalvorm, die goed oplosbaar is in water (het mengsel van zout en water wordt ook wel pekel genoemd). Het is het voorbeeld bij uitstek van wat in chemische termen een zout heet.
Een stof geleidt alleen stroom indien er deeltjes aanwezig zijn die de elektronenstroom kunnen doorgeven. Het blijkt dat dit het geval is bij zowel metalen als zouten.
Stoffen die een zeer slechte warmtegeleiding hebben heten (warmte)isolatoren. Stilstaande lucht is een erg goede isolator, vandaar dat het vaak als isolatie gebruikt wordt (in een spouwmuur, in gaatjes van een wollen trui of in glaswol).
Maar vooral zouten doen dat wel. Bijvoorbeeld het oplossen van keukenzout, Natriumchloride: NaCl dat lost op in Natrium Na+ (kation) en Chloor Cl- (anion). Hierbij zal het neutrale Natrium (Na) in het water een negatief geladen elektron afstaan en krijgt daardoor zelf een positieve lading (daarom ook Na+).
Dit wijst op een duidelijk verband tussen elektrische geleiding en warmtegeleiding. Metalen die goed warmte geleiden, zoals zilver, geleiden ook goed elektriciteit en andersom. Metalen die relatief slecht warmte geleiden, zoals lood, geleiden ook minder goed elektriciteit.
Het tegenovergestelde van een geleider is een isolator, dit materiaal laat elektriciteit niet makkelijk door. Rubber is een perfect voorbeeld van een isolator. Een eenvoudig voorbeeld is een ballon, deze kan wel statische elektriciteit maken, maar niet geleiden naar iets anders.
Materialen die de stroom niet doorlaten noemt men isolatoren. Plastiek, rubber, wol, droog papier, droog hout, glas, porcelein... zijn goede isolatoren.
Zilverdraad corrodeert niet
Zilver(draad) heeft van alle metalen de beste elektrische geleidbaarheid. De zilver(draad) van Thessco B.V. geleidt zelfs beter dan goud of koper. Goud wordt echter vaker gebruikt omdat het niet corrodeert.
Hout is immers een isolator, die geen elektriciteit geleidt. De stroomkring wordt dus niet gesloten. Van alle opgesomde materialen, is koper de beste geleider. Elektriciteitsdraden zijn dan ook meestal uit koper gemaakt.
Omdat ijzer een mooie regelmatige structuur heeft waarin elektronen makkelijk van het ene ijzeratoom naar het andere kunnen overspringen, geleidt ijzer erg goed. Hout heeft een heel onregelmatige structuur en kan die elektronen niet makkelijk overdragen.
Zilver en koper zijn twee van de best geleidende metalen. Doordat de elektronen zich vrijwel als een gas door het kristalrooster kunnen bewegen, is de soortelijke weerstand hiervan laag. Dat zorgt voor de goede geleiding van de stroom.
Het is niet voldoende als de opgeloste stof polair is. Een molecuul bezit dan wel een positieve en een negatieve kant en kan zich zodoende oriënteren in een elektrisch veld, de netto lading en dus de netto kracht op het molecuul is nog altijd nul.
In het lichaam fungeert Kalium namelijk als elektrolyt, wat betekent dat het stroom kan geleiden.
glucose (C6H12O6) en andere suikers. Deze moleculen bevatten meerdere –O–H-groepen en vormen dus ook waterstofbruggen met de watermoleculen. Ze lossen goed op in water. Bij het oplossen ontstaat er geen ionen: het zijn niet- elektrolyten.