炭酸水素ナトリウム溶液の電気抵抗について

質問

炭酸水素ナトリウム溶液の電気抵抗について　
　　テスターを使って
　炭素棒電極側を陽極、アルミニウム電極側を陰極になるようにして測定した場合とその逆に
　炭素棒電極側を陰極、アルミニウム電極側を陽極になるようにして測定した場合とでは抵抗値
　が大きく異なります。この理由をぜひ教えてください。小学校のとき、高校生のとき、そして
　社会人になってからも実験したことがありますが同様の結果でした。
　　炭酸水素ナトリウムは室温では溶解度があまり大きくないので、濃度の影響とも考えらません。電圧と電流の関係は、グラフにするとダイオードに良く似た電気特性を示します。
　　ぜひ、溶液が「液体半導体？」のようになる理由をご教示ください。’１０．５．２２

回答No.4

sailor

これは電池の抵抗値をテスターで計っているのと同じですよ。
計ろうとするもの自体が電圧を発生していては測っているのは抵抗値ではなく、テスターの内部電池と測定仕しようとしているもの電圧の合計で流れる電流の値ですから極性を変えれば当然換わって当たり前です。決して半導体になっているわけではありません。電池の内部抵抗はテスターの抵抗レンジでは測れません。電池の内部抵抗を測るには両極の電圧をできるだけインピーダンスの高い電圧計ではかり、そこに抵抗値の判っている抵抗を入れて、一定の電流を流し電圧の変化から算出しなければ判りません。

そもそもイオン化傾向の異なるものを電解液中に入れると電池になることを習いませんでしたか？

回答No.3

htms42

＞電極のアルミニウムが電気分解によって酸化還元反応を起こすために逆方向に電流を流すと差がでてくるのだろうと予想しています。でもその反応がわからないのです。

＞交流を流してオシロで波形を観察すると、ダイオードとよく似たものが得られます。電極が同じものであれば同じ結果になることから疑問はないのです。

こういうことであればどうして「炭酸水素ナトリウム溶液の電気抵抗について」という表題で　
＞溶液が「液体半導体？」のようになる理由をご教示ください。
という質問をされたのですか。

電気化学に詳しい方もおられます。
でもこの質問では誰も回答しようとしないでしょう。
私は炭酸ナトリウム水溶液の性質についての質問だと思いました。どうしてこういう質問をするのだろうと思いました。ｄｏｃｓｕｎｄａｙ様もそうだろうと思います。

内容を書きなおされて別の質問を出される方がいいと思います。
＃２の補足に書かれた内容を踏まえた、問題点がはっきりと分かるような質問にしてください。
質問に書かれていることを踏まえた回答しか書くことはできません。情報を後出しするような質問をするとロスが起こります。

アルミニウムでは「陽極酸化」が起こるというのは調べられましたか。
アルマイトを作る時の反応です。酸化アルミニウムの被膜ができれば電流は流れなくなります。
食塩水では塩化物イオンの酸化が起こるのでアルミニウムの酸化は押さえられるのでしょう。
酸化アルミニウムは水にとけませんが塩化物イオンとの化合物は水に溶けやすいものが多いでしょう。
アルミニウムが酸化されたとしても絶縁膜を作らなければ伝導性に違いは出てこないはずです。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%83%AB%E3%83%9E%E3%82%A4%E3%83%88
アルマイトには小さな穴が開いています。穴がなければ電流が流れないからです。

回答No.2

htms42

テスターを使って抵抗を測られたそうですが
内部電池を使って電流を流しています。
何らかの抵抗値は得られます。
抵抗が測れないわけではありません。
得られた抵抗値がどういう意味を持つのかが分からないということです。
テスターの代わりに豆電球と電池をつなげば点灯します。別の溶液で同じことをやれば明るさが変わるでしょう。
そういう意味での抵抗です。いろんな効果が突っ込みになっています。
炭酸水素ナトリウムの電気的な性質を議論する材料になるような量ではありません。

やられた実験は電極物質の種類によって電流に違いが出ることを調べられたものです。
水溶液は共通で電極の種類が異なるのですからそういう結論しか出てきません。

直流を使えば電気分解が起こります。
溶液だけの反応が起こる場合もありますが電極物質が反応する場合もあります。
抵抗の意味が不明であるというのは、直流で電気が流れるということは電気分解が起こっているということと同じだからです。（物理系、電気工学系の人でこのことを認めない人がかなりいるようです。かみ合わない議論になることがあります。）
ダイオードの電気特性という難しい言葉をご存じなのに水溶液の電気分解については全くご存じないようですね。

実験についての考え方にも基本的なところで穴がありそうですね。
何故電極を共通にしない実験を繰り返しているのでしょうか。
電流の向きによって抵抗が異なるように見えるというのを不思議に思われたのでしたら、電極を共通にしてみるというのがまずやってみることではないでしょうか。炭酸水素ナトリウム以外の物質（たとえば食塩）ではどうなのかを試すこともやる必要があります。

お礼

有難うございます。電極のアルミニウムが電気分解によって酸化還元反応を起こすために逆方向に電流を流すと差がでてくるのだろうと予想しています。でもその反応がわからないのです。ご教示ください。弱アルカリ性でアルミニウム板の酸化によって抵抗値が大きくなるのでしょうか。
交流を流してオシロで波形を観察すると、ダイオードとよく似たものが得られます。電極が同じものであれば同じ結果になることから疑問はないのです。だから電極を共通にして実験することは意味がないのです。また食塩水ではこのような現象はおきません。銅版と炭素棒では全く差はありません。燐酸水素ナトリウムでも同じような現象がおきると古い教科書にありましたが仕組みについて記述がありません。こどもの頃、１００ｖ－１５ｖのトランスを手に入れ重曹を湯のみ茶碗に溶かし洗濯はさみ（アルミ製）破壊した乾電池の炭素棒を使って液体整流器とし、食塩水を電気分解したことを思い出します。

回答No.1

noname#160321

申し訳ありませんが、溶液の抵抗はテスターでは測れません。
電気化学屋さん例えば「TOADKK」社等にお問い合わせ下さい。