Электролиты: понятие и свойства
Электролиты — растворы, содержащие большую концентрацию ионов, обеспечивающих прохождение электрического тока. Как правило, это водные растворы солей, кислот и щелочей.
Это интересно
В организме человека и животных электролиты играют важную роль: к примеру, электролиты крови с ионами железа транспортируют кислород в ткани; электролиты с ионами калия и натрия регулируют водно-солевой баланс организма, работу кишечника и сердца.
Свойства
Чистая вода, безводные соли, кислоты, щелочи ток не проводят. В растворах же вещества распадаются на ионы и проводят ток. Именно поэтому электролиты называют проводниками второго порядка (в отличие от металлов). Электролитами могут быть также расплавы и некоторые кристаллы, в частности диоксид циркония и иодид серебра.
Главное свойство электролитов — способность к электролитической диссоциации, то есть к распаду молекул при взаимодействии с молекулами воды (или других растворителей) на заряженные ионы.
По типу ионов, образующихся в растворе, различают электролит щелочной (электропроводимость обусловлена ионами металлов и ОН-), солевой и кислотный (с ионами Н+ и остатками основания кислоты).
Для количественной характеристики способности электролита к диссоциации введен параметр «степень диссоциации». Эта величина отражает процент молекул, подвергшихся распаду. Она зависит от:
• самого вещества;
• растворителя;
• концентрации вещества;
• температуры.
Электролиты делят на сильные и слабые. Чем лучше реагент растворяется (распадается на ионы), тем сильнее электролит, тем лучше он проводит ток. К сильным электролитам относятся щелочи, сильные кислоты и растворимые соли.
Для электролитов, использующихся в аккумуляторах, очень важен такой параметр, как плотность. От нее зависят условия эксплуатации аккумулятора, его емкость и срок службы. Определяют плотность с помощью ареометров.
Меры предосторожности при работе с электролитами
Самые популярные электролиты, это раствор концентрированной серной кислоты и щелочи — чаще всего гидроксиды калия, натрия, лития.
Все они вызывают химические ожоги кожи и слизистых, очень опасные ожоги глаз. Именно поэтому все работы с такими электролитами нужно производить в отдельном, хорошо вентилируемом помещении, используя средства защиты: одежду, маски, очки, резиновые перчатки.
• Рядом с помещением, где проводятся работы с электролитами, должна храниться аптечка с набором нейтрализующих средств и кран с водой.
• Кислотные ожоги нейтрализуются раствором соды (1 ч.л. на 1 ст. воды).
• Ожоги щелочью нейтрализуют раствором борной кислоты (1 ч.л. на 1 ст. воды).
• Для промывания глаз нейтрализующие растворы должны быть в два раза слабее.
• Поврежденные участки кожи сначала промывают нейтрализатором, а потом мылом и водой.
• Если электролит пролили, его собирают опилками, потом промывают нейтрализатором и вытирают насухо.
При работе с электролитом следует выполнять все требования техники безопасности. Например, кислоту наливают в воду (а не наоборот!) не вручную, а с помощью приспособлений.
Куски твердой щелочи в воду опускают не руками, а щипцами или ложками. Нельзя работать в одном помещении с аккумуляторами на разнотипных электролитах, и хранить их вместе тоже запрещается.
Некоторые работы требуют «кипения» электролита. При этом выделяется водород — горючий и взрывоопасный газ. В таких помещениях должна использоваться взрывобезопасная электропроводка и электроприборы, запрещается курение и любые работы с открытым огнем.
Хранят электролиты в пластиковых емкостях. Для работы подходит стеклянная, керамическая, фарфоровая посуда и инструменты.
В следующей статье расскажем подробнее о видах и применении электролита.
Что такое щелочной электролит? Как произвести замену щелочного электролита?
Щелочной электролит – одна из основных составляющих щелочных аккумуляторов. Он имеет массу плюсов перед другими видами токопроводящих веществ.
Что же такое щелочной электролит, какими свойствами он обладает и как с ним работать, придется разобраться.
В первую очередь, это химическое соединение, которое активно участвует в накоплении аккумулятором электроэнергии. Щелочной электролит может многократно участвовать в восстановительно-окислительных реакциях без потери качества, благодаря своим свойствам.
Щелочной электролит встречается разного состава:
- Калиево-литиевый
- Натриевый
- Никель-кадмиевый
- Никель-металлогидридный
Натриевые электролиты обладают большим сроком эксплуатации, но обладают значительным минусом – невозможность использования при отрицательной температуре воздуха.
У калиево-литиевых обратная ситуация, они морозостойки, но непригодны для работы в жарких условиях, так как эксплуатационная температура у них ограничена до 35°С.
Никель-кадмиевые аккумуляторы обладают эффектом памяти, что налагает на их использование определенные ограничения.
У никель-металлогидридных аккумуляторов отсутствует эффект памяти, они способны работать как при низких, так и высоких температурах, но обладают высокой стоимостью, что препятствует их широкому распространению как портативного источника энергии.
Каждое из соединений, будь то калий, литий, натрий или едкий калий разбавляется с дистиллированной водой в нужной концентрации, в итоге, получается раствор-электролит для щелочи. По консистенции он жидкий и похож на обычную воду.
Щелочные электролиты считаются наиболее надежными и долговечными составляющими аккумуляторных батарей, но и минус у них есть – отсутствие возможности выдавать стартовый ток. В связи с этим в автомобильных аккумуляторах чаще встречаются именно кислотные электролиты.
Продлеваем срок службы щелочного электролита и аккумулятора!
Стоит помнить про факторы, которые уменьшают срок службы щелочных электролитов:
- Неполная зарядка аккумулятора
- Меньшее количество электролита в сепараторе, чем необходимо
- Долгое использование электролита при высоких температурах
- Высокие температуры жидкости
Если стараться следить за этими моментами, то можно продлить срок службы аккумуляторной батареи в разы.
Для аккумуляторных батарей есть возможность замены щелочного электролита. Чаще всего необходимость замены возникает если аккумулятор перестает держать зарядку.
- Демонтируйте аккумуляторную батарею
- Поставьте ее в удобном для работы месть, без доступа для детей, сторонних лиц.
- Проводить замену щелочного электролита необходимо в защитной одежде, иметь при себе инструмент, для открытия крышки аккумулятора и щелочной электролит для залива, который можно приготовить и в домашних условиях.
- Произвести демонтаж крышки АКБ, залить электролит до необходимого уровня.
- Собрать аккумулятор в первоначальный вид, установить в оборудование.
- После смены электролита в щелочном аккумуляторе его необходимо зарядить в усиленном режиме.
Для аккумуляторной батареи существуют базовые правила зарядки, на которые всегда стоит ориентироваться, если вы хотите продлить срок его службы.
Щелочная аккумуляторная батарея – не требует слишком частого внимания. Если обеспечить её в полной мере, то можно она будет радовать бесперебойной работой в течении долгих лет и полностью оправдает свою цену.
Компания ООО «Курс» располагает широким ассортиментом щелочных аккумуляторов от таких производителей как «ВАЗ «Импульс» и «Завод автономных источников тока». Наши менеджеры проконсультируют Вас и помогут подобрать необходимые аккумуляторы и аккумуляторные батареи. Связаться с нами можно по бесплатному номеру 8 800 200 60 10.
Баланс жидкости и электролитов: MedlinePlus
На этой странице
Основы
- Резюме
- Диагностика и тесты
Узнать больше
- Связанные вопросы
- Генетика
Смотрите, играйте и учитесь
- Нет доступных ссылок
Исследования
- Клинические испытания
- Журнальные статьи
Ресурсы
- Найти эксперта
Для вас
- Дети
- Раздаточные материалы для пациентов
Электролиты — это минералы в вашем теле, обладающие электрическим зарядом.
Они находятся в вашей крови, моче, тканях и других жидкостях организма. Электролиты важны, потому что они помогают:
- Сбалансировать количество воды в организме
- Сбалансируйте кислотно-щелочной уровень (pH) вашего тела
- Доставьте питательные вещества в ваши клетки
- Уберите отходы из своих камер
- Убедитесь, что ваши нервы, мышцы, сердце и мозг работают должным образом
Натрий, кальций, калий, хлорид, фосфат и магний являются электролитами. Вы получаете их из продуктов, которые вы едите, и жидкости, которую вы пьете.
Уровень электролитов в организме может стать слишком низким или слишком высоким. Это может произойти, когда количество воды в вашем теле изменится. Количество воды, которое вы принимаете, должно равняться количеству, которое вы теряете. Если что-то нарушает этот баланс, возможно, у вас слишком мало воды (обезвоживание) или слишком много воды (гипергидратация). Некоторые лекарства, рвота, диарея, потливость и проблемы с печенью или почками могут нарушить ваш водный баланс.
Лечение помогает справиться с дисбалансом. Это также включает в себя выявление и лечение того, что вызвало дисбаланс.
- О воде для тела (Мерк и Ко., Инк.) Также на Испанский
- Питание и здоровое питание: сколько воды нужно выпивать каждый день? (Фонд Мэйо для медицинского образования и исследований) Также на Испанский
- ClinicalTrials.
gov: Водно-электролитный дисбаланс
(Национальные институты здоровья)
gov: Водно-электролитный дисбаланс
(Национальные институты здоровья)- Статья: Резистентность к диуретикам у пациентов с заболеваниями почек: проблемы и возможности.
- Статья: Водный баланс и стратегия начала заместительной почечной терапии: вторичный анализ…
- Статья: Оценка влияния гиперхлоремии на прогноз и смертность. ..
- Жидкостный и электролитный баланс — см. другие статьи
..- Центры по контролю и профилактике заболеваний Также на Испанский
- Информационный центр продуктов питания и питания
- Национальные институты здравоохранения, Управление пищевых добавок
- Основные анализы биохимии крови (для родителей) (Фонд Немур)
Типы, назначение и нормальные уровни
Обзор
Что такое электролиты?
Электролиты представляют собой вещества, обладающие природным положительным или отрицательным электрическим зарядом при растворении в воде.
Тело взрослого человека примерно на 60% состоит из воды, а это означает, что почти каждая жидкость и каждая клетка вашего тела содержат электролиты. Они помогают вашему телу регулировать химические реакции, поддерживать баланс между жидкостями внутри и снаружи ваших клеток и многое другое.
Ваш организм получает электролиты или их компоненты из того, что вы едите и пьете. Ваши почки фильтруют избыточные электролиты из вашего тела и попадают в мочу. Вы также теряете электролиты, когда потеете.
Ключевые термины, которые необходимо знать:
- Гипер-: состояние, начинающееся с «гипер», означает, что оно включает в себя слишком много чего-то.
- Гипо-: Состояние, начинающееся с «гипо», означает, что в нем участвует слишком мало чего-то.
- Ион: Атом, имеющий электрический заряд.
- Катионы: Ионы с положительным зарядом.
- Анионы: Ионы с отрицательным зарядом.
- рН: Шкала, которая измеряет, является ли жидкость кислотой или основанием. Естественный рН крови вашего тела составляет от 7,36 до 7,44.
- Кислотный: имеет pH менее 7.
- Нейтральный: имеет рН 7.
- Основной: имеет рН более 7 (основной также известен как «щелочной»).
Естественный рН крови вашего тела составляет от 7,36 до 7,44.Что делают электролиты?
Ваши клетки используют электролиты для проведения электрических зарядов, благодаря которым ваши мышцы сокращаются. Те же электрические заряды также помогают в химических реакциях, особенно когда речь идет о гидратации и балансе жидкостей внутри и снаружи клеток.
Ключевой принцип, на котором основаны электролиты, заключается в том, что определенные химические элементы могут естественным образом удерживать положительный или отрицательный электрический заряд. Когда эти элементы растворяются в жидкости, эта жидкость может проводить электричество.
Примером этого является соленая вода, которая легко проводит электричество. Соль состоит из натрия (положительно заряженного) и хлора (отрицательно заряженного), и при объединении их заряды уравновешивают друг друга.
Атомы с электрическим зарядом называются ионами (положительные ионы называются катионами, а отрицательные ионы называются анионами).
При растворении соли в воде атомы натрия и хлора расщепляются, а это означает, что они снова становятся положительно и отрицательно заряженными. Электричество скачет между ионами натрия и хлора, а не между молекулами воды, потому что они имеют противоположные электрические заряды.
На самом базовом химическом уровне электролиты помогают вашему телу поддерживать баланс. Точно так же, как электричество использует ионы для перемещения с места на место в соленой воде, ваше тело использует ионы для транспортировки химических соединений в клетки и из них.
Каковы основные компоненты электролита?
Есть несколько ключевых элементов, которые необходимы вашему организму для поддержания нормального уровня электролитов. Следующий раздел включает в себя основные элементы, отмеченные как положительные (+) или отрицательные (-), и что происходит, когда этого элемента слишком много или слишком мало.
Натрий (+)
Натрий играет решающую роль, помогая вашим клеткам поддерживать правильный баланс жидкости. Он также используется, чтобы помочь клеткам поглощать питательные вещества. Это самый распространенный ион электролита в организме.
- Гипернатриемия (слишком много натрия): Может вызвать спутанность сознания или изменение поведения, необычно сильные рефлексы и потерю мышечного контроля, судороги и кому.
- Гипонатриемия (недостаток натрия): спутанность сознания, раздражительность, ослабление рефлексов, тошнота и рвота, судороги и кома.
Магний (+)
Магний помогает клеткам превращать питательные вещества в энергию. Ваш мозг и мышцы в значительной степени зависят от магния, чтобы выполнять свою работу.
- Гипермагниемия (слишком много магния): изменения сердечного ритма и аритмии, ослабление рефлексов, снижение способности дышать и остановка сердца (сердце останавливается).
- Гипомагниемия (недостаток магния): мышечная слабость, подергивания и потеря контроля, сердечные аритмии. Обычно это происходит в связи с дефицитом кальция и калия.
Обычно это происходит в связи с дефицитом кальция и калия.Калий (+)
Ваши клетки используют калий наряду с натрием. Когда ион натрия входит в клетку, ион калия выходит, и наоборот. Калий также особенно важен для работы сердца. Слишком много или слишком мало может вызвать серьезные проблемы с сердцем.
- Гиперкалиемия (слишком много калия): слабость, неспособность двигаться мышцами, спутанность сознания, нарушение сердечного ритма (аритмии).
- Гипокалиемия (недостаток калия): мышечная слабость и судороги, чувство необычной жажды и частая потребность в мочеиспускании, головокружение или потеря сознания при слишком быстром вставании. При более высоких уровнях мышечная ткань начинает разрушаться (состояние, называемое рабдомиолизом, которое может серьезно повредить ваши почки), и сердечные аритмии становятся серьезной угрозой.
Кальций (+)
Кальций является ключевым элементом в организме, но он делает больше, чем просто укрепляет кости и зубы.
Он также используется для управления мышцами, передачи сигналов по нервам, управления сердечным ритмом и многого другого. Слишком много или слишком мало кальция в крови может вызвать широкий спектр симптомов в различных системах организма.
- Головной мозг: головная боль, усталость, апатия и спутанность сознания.
- Пищеварительный тракт: запор, боль в животе и рвота.
- Почки: частые позывы к мочеиспусканию, камни в почках и почечная недостаточность.
- Сердце: аритмии, некоторые из которых могут быть тяжелыми.
- Скелет: Боль в костях и суставах.
- Мозг: спутанность сознания и изменения поведения.
- Мышцы: необычно сильные рефлексы и потеря мышечного контроля, подергивание мышц, спазмы мышц горла, затрудняющие речь или дыхание.
Хлорид (-)
Хлорид (название иона хлора) является вторым по распространенности ионом в организме.
Это также ключевая часть того, как ваши клетки поддерживают внутренний и внешний баланс жидкости. Он также играет роль в поддержании естественного баланса рН организма.
Гиперхлоремия (слишком много хлоридов)
Это может вызвать ацидоз, когда кислотность вашей крови слишком высока. Это приводит к тошноте, рвоте и усталости, а также к учащенному и глубокому дыханию и спутанности сознания. Обычно это происходит в связи с избытком или недостатком калия.
- В связи с гиперкалиемией: При слишком большом количестве калия это может вызвать серьезные проблемы с почками или почечную недостаточность.
- В связи с гипокалиемией: в сочетании со слишком низким содержанием калия может вызвать диарею, утечку жидкости из поджелудочной железы и другие серьезные проблемы с мочевыводящими путями.
Гипохлоремия (недостаток хлорида)
- Это приводит к тому, что ваша кровь становится более щелочной, состояние, называемое алкалозом. Обычно это происходит при гипонатриемии или рвоте. Симптомами алкалоза являются апатия, спутанность сознания, аритмии и мышечные подергивания или потеря контроля.
Симптомами алкалоза являются апатия, спутанность сознания, аритмии и мышечные подергивания или потеря контроля.Фосфат (-)
Фосфат — это молекула на основе фосфора, которая играет ключевую роль в транспортировке химических соединений и молекул за пределы ваших клеток. Он помогает вашим клеткам усваивать питательные вещества, а также является ключевой частью молекул, называемых нуклеотидами, которые являются строительными блоками, составляющими вашу ДНК.
- Гиперфосфатемия (слишком много фосфатов): Обычно это вызывает у вас гипокальциемию, потому что ваше тело пытается использовать кальций в качестве заменителя фосфора. Обычно это не вызывает симптомов, пока не становится тяжелым, и при этом также часто возникают симптомы гипокальциемии. Это также может быть связано с чрезмерным зудом.
- Гипофосфатемия (недостаток фосфатов): ранним симптомом этого состояния обычно является мышечная слабость. По мере ухудшения состояния появляются более серьезные симптомы. К ним относятся рабдомиолиз (распад мышечной ткани, который может вызвать серьезное повреждение почек), судороги, снижение функции сердца и проблемы с дыханием (вызванные мышечной слабостью).
К ним относятся рабдомиолиз (распад мышечной ткани, который может вызвать серьезное повреждение почек), судороги, снижение функции сердца и проблемы с дыханием (вызванные мышечной слабостью).Бикарбонат (-)
Не весь углекислый газ, вырабатываемый вашим телом, попадает в ваши легкие, чтобы вы его выдыхали. Вместо этого некоторые из них перерабатываются в бикарбонат, который ваш организм использует для поддержания нормального уровня pH крови.
- Ацидоз. Слишком малое количество бикарбоната вызывает ацидоз, когда ваша кровь слишком кислая. Это вызывает усталость, тошноту и рвоту, и вы будете дышать быстрее и глубже. Это также может вызвать путаницу.
- Алкалоз. Слишком много бикарбоната вызывает алкалоз, когда ваша кровь становится слишком щелочной. Симптомы включают спутанность сознания, апатию, аритмии и подергивания мышц.
Детали теста
Какие тесты помогают выявить проблемы с электролитом?
Проблемы с электролитом можно обнаружить с помощью нескольких различных видов лабораторных тестов.
Тестирование обычно включает в себя более широкий тип теста, называемый метаболической панелью. Если эти результаты не соответствуют норме, ваш лечащий врач может назначить дополнительные тесты, которые могут сузить круг причин электролитного дисбаланса. Эти последующие тесты имеют решающее значение, поскольку конкретная причина дисбаланса электролитов может потребовать определенного типа лечения, которое не будет работать для других причин.
Более широкие тесты, которые могут выявить проблемы с электролитами, включают следующие анализы крови:
Базовая метаболическая панель
Этот тест рассматривает несколько различных процессов в вашем организме и показывает данные, связанные с:
- АМК (азот мочевины крови). Это тест, который показывает, насколько хорошо функционируют ваши почки, и может указывать на обезвоживание.
- Баланс жидкостей и нескольких электролитов, включая уровни натрия, калия, углекислого газа и хлоридов.
- Сахар крови. Этот тест может указывать на диабет или преддиабет, если вы голодаете.
Этот тест может указывать на диабет или преддиабет, если вы голодаете.Полная метаболическая панель
Этот тест аналогичен базовой метаболической панели, но с дополнительным сбором данных. Дополнительные собранные предметы включают:
- Уровни кальция.
- Альбумин (белок, вырабатываемый вашей печенью).
- Общий уровень белка в крови.
- Билирубин (химическое соединение, образующееся в печени).
- Уровни аспартатаминотрансферазы (АСТ) и аланинаминотрансферазы (АЛТ), ферментов, которые связаны с функцией вашей печени.
Электролитная панель
Это более широкий тест, как и вышеупомянутые метаболические панели, но он ищет только электролиты. Анализируемые электролиты включают натрий, хлорид, калий и бикарбонат.
Анализы, более специфичные для проблем с электролитами, включают:
- Анализ крови на альдостерон. Этот тест ищет определенный гормон, вырабатываемый вашими почками. Результаты могут указывать на определенные типы проблем с электролитом.
- Суточный анализ мочи на альдостерон. Этот тест также ищет альдостерон, но использует несколько образцов мочи, собранных в течение 24 часов.
- Анализ крови на анионный разрыв. Тест сравнивает уровни определенных электролитов, чтобы увидеть, есть ли разница между измеренными уровнями электролитов с положительным и отрицательным зарядом, что может быть признаком определенных состояний.
- Анализ на антидиуретический гормон (кровь). Этот тест определяет уровень антидиуретического гормона. Это может помочь исключить определенные заболевания, которые имеют общие симптомы — особенно чрезмерную жажду или дисбаланс жидкости — с состояниями, связанными с электролитами.
- Анализ крови на углекислый газ. Этот тест измеряет количество углекислого газа в крови. Этот уровень может указывать на то, является ли ваша кровь слишком кислой или слишком щелочной (основной).
- Анализ крови на хлориды. Этот тест анализирует образец крови на уровень хлорида, обнаруженного в вашей крови.
- Анализ мочи на хлориды. Этот тест измеряет количество хлоридов в образце мочи. В некоторых случаях это может включать в себя несколько образцов, взятых в течение 24 часов.
- Анализ крови на магний. Этот тест анализирует уровень магния в крови.
- Анализ осмоляльности крови. Этот тест измеряет количество определенных веществ в организме. Он часто используется в тех случаях, когда вы обезвожены, гипергидратированы или когда отравление возможно или подозревается.
- Анализ осмоляльности мочи. Этот тест проверяет баланс жидкости, особенно при изменении частоты мочеиспускания. В тестах на осмоляльность мочи используется метод «чистого улова», который требует получения образца таким образом, чтобы не было заражения микробами, которые могут быть на ваших гениталиях.
- Анализ крови на фосфор. Этот тест измеряет количество фосфора в крови.
- Анализ мочи на фосфор. Этот тест измеряет количество фосфора в моче. Это может включать более одного образца, взятого в течение 24-часового периода.
- Анализ крови на содержание натрия. Этот тест измеряет уровень натрия в крови.
- Анализ мочи на содержание натрия. Этот тест измеряет количество натрия в моче. Он может включать в себя несколько образцов, собранных в течение 24 часов.
- Анализ концентрации мочи. Этот тест показывает поставщикам медицинских услуг, насколько хорошо функционируют ваши почки, особенно их способность управлять количеством жидкости в организме. Он специально ищет концентрацию частиц в моче, уровень электролитов и концентрацию частиц (осмоляльность).
Результаты могут указывать на определенные типы проблем с электролитом.Результаты и последующие действия
Какие результаты я получу?
Большинство лабораторных результатов включают ваш номер результата и контрольный диапазон. Референтный диапазон имеет верхний и нижний пределы, и любой результат, находящийся между ними, считается «нормальным» результатом. Большинство этих результатов сообщается как «сколько вещества можно найти в образце определенного размера».
Масса — это единица измерения «сколько». Это не то же самое, что вес. В качестве единиц массы используются миллимоли, миллиэквиваленты или миллиграммы.
- Миллимоли являются наиболее постоянными и могут использоваться для всех атомов и молекул электролита.
- Миллиэквиваленты на литр часто используются вместо миллимолей. Это связано с тем, что миллиэквиваленты учитывают силу заряда иона, поэтому ионы с более сильным зарядом имеют разные количества, чем те же результаты испытаний в миллимолях.
- Миллиграммы на децилитр иногда могут использоваться для более крупных атомов и молекул.
Приставка «милли-» означает «1/1000». Единицы объема обычно отображаются как литр или доли литра, например децилитр (дл, что составляет 1/10 литра) или миллилитр (мл, что составляет 1/1000 литра). нормальные уровни электролитов
В крови нормальные количества электролитов следующие: