Elektrolito

Elektrolito bat bere konposizioan ioi askeak dituen edozein substantzia da, eroale elektriko gisa jokatzea eragiten dutenak. Disoluzio batean ioiak aurkitu ohi direnez, disoluzio ioniko ere esaten zaie elektrolitoei, baina urtutako elektrolitoak eta elektrolito solidoak ere izan daitezke.^[1]^[2]^[3]

Ikuspuntu elektrikotik, mota honetako disoluzioa, neutroa da. Horrelako disoluzio bati potentzial elektrikoa aplikatzen bazaio, disoluzioaren katioiak elektroi ugari dituen elektrodora erakartzen dira; anioiak, berriz, elektroi-defizita duen elektrodora erakartzen dira. Anioiak eta katioiak kontrako norabideetan mugitzen badira disoluzioaren barruan, korronte bat sortzen da.

Medikuntzan, elektrolitoak birjartzea beharrezkoa da pertsona batek gorakoak edo beherakoak luzaro dituenean, eta jarduera atletiko nekagarri batek eragindako izerdiari erantzuteko. Badira soluzio elektrolitiko komertzialak, batez ere haur gaixoentzat eta kirolarientzat.

Zientzian, elektrolitoak zelula elektrokimikoen osagai nagusietako bat dira.^[2]

Medikuntza klinikoan, elektrolitoei buruzko aipamenak ioien kontzentrazioei (odolean, serumean, gernuan edo beste fluido batzuetan) buruzkoak izaten dira.

Etimologia

Elektrolito antzinako ήλεκτρο- (ēlectro-) grekotik dator, elektrizitatearekin lotutako aurrizkia da, eta λυτός (lytos) "askatu edo askatzeko gai" esan nahi du.^[4]

Historia

Svante Arrhenius, elektrolitoak ur disoluzioan disoziatzeko kontzeptuaren aita zen. Horregatik jaso zuen Kimikako Nobel saria 1903an.

Svante Arrheniusen 1884ko disertazioan, adierazi zuen gatz kristalino solidoak disolbatzean binakako partikula kargatuetan banatzen direla. Horri esker, 1903an, Kimikako Nobel Saria jaso zuen.^[5]^[6]^[7]^[8] Arrheniusen azalpena honakoa zen: disoluzio bat osatzean, gatza partikula kargatuetan disoziatzen da, eta partikula horiei Michael Faradayk (1791-1867) "ioi" izena eman zien urte asko lehenago. Faradayk uste zuen ioiak elektrolisi prozesuan sortzen zirela. Arrheniusek proposatu zuen, korronte elektrikorik gabe ere, gatz-disoluzioek ioiak zituztela. Beraz, disoluzioan dauden erreakzio kimikoak ioien arteko erreakzioak zirela esan zuen.^[6]^[7]^[8]

Arrheniusek ioiei buruz egindako hipotesiaren ondoren, Franz Hofmeister eta Siegmund Lewith^[9]^[10]^[11] ohartu ziren ioi mota desberdinek eragin desberdinak zituztela proteinen disolbagarritasunean. Ioi horiek beren efektuaren magnitudean duten ordenamendua beste sistema askotan ere koherentea da. Horri Hofmeisterren seriea deritzo. Efektu hauen jatorria oso argi ez dagoen arren eta aurreko mendean zehar eztabaidatu diren arren, ioi hauen karga dentsitatea garrantzitsua dela iradoki da.^[12]

Oinarriak

Elektrolitoak azido, base edo gatzen disoluzio gisa existitzen dira. Are gehiago, gas batzuek elektrolito gisa joka dezakete tenperatura altuko edo presio baxuko baldintzetan. Elektrolitoen disoluzioak eratu egiten dira, eskuarki, gatz bat disolbatzaile batean jartzen denean, ura bezala. Hala, disolbatzailearen eta solutuaren molekulen arteko elkarrekintzen ondorioz, osagai indibidualak disoziatu egiten dira, solbatazio izeneko prozesu batean. Adibidez, gatz arrunta NaCl uretan jartzen denean, erreakzio hau gertatzen da:

${\ce {NaCl(s)->Na+ + Cl-}}$

Gerta daiteke substantziek urarekin erreakzionatzea urari gehitzen zaizkionean, ioiak sortuz. Adibidez, karbono dioxidoak urarekin erreakzionatzen du hidronio, bikarbonato eta karbonato ioiak dituen disoluzio bat sortzeko.

Hortaz, elektrolitoa uretan guztiz edo partzialki disolbatzen den material bat da, korronte elektriko bat eroaten duen disoluzio bat sortzeko.

Gatz urtuak elektrolitoak ere izan daitezke. Sodio kloruroa urtzen denean, adibidez, likidoak eroaten du elektrizitatea.

Disoluzioan dagoen elektrolito batek, solutuaren proportzio handia badu eta solutua ioi askeak eratzeko disoziatzen bada, elektrolitoa indartsua dela esaten da. Solutuaren gehiengoa disoziatzen ez bada, berriz, elektrolitoa ahula da. Elektrolitoen propietateak elektrolisia erabiliz ustia daitezke, elementu kimikoak ateratzeko.

Garrantzi fisiologikoa

Fisiologian, elektrolitoen ioi primarioak sodioa (Na⁺), potasioa (K⁺), kaltzioa (Ca²⁺), magnesioa (Mg²⁺), kloruroa (Cl⁻), hidrogeno fosfatoa (HPO₄²⁻) eta bikarbonatoa (HCO₃⁻) dira.

Goi-mailako bizimodu guztiek elektrolitoen balantze konplexua eskatzen dute ingurune intrazelularraren eta estrazelularraren artean. Bereziki, garrantzitsua da elektrolitoen gradiente osmotiko zehatz bat mantentzea. Gradiente horiek eragina dute gorputzaren hidratazioan eta odolaren pH-an. Gainera, kritikoak dira nerbioen eta muskuluen funtzioetarako, eta ezinbestekoak arnasa hartzeko.

Ehun muskularra zein neuronak gorputzeko ehun elektrikotzat hartzen dira. Zelulaz kanpoko fluidoaren edo fluido interstizialaren eta zelula barneko fluidoaren arteko elektrolitoen jardueraren bidez aktibatzen dira muskuluak eta neuronak. Elektrolitoak zelula-mintzean zehar sartu edo irten daitezke, proteina-egitura espezializatuen bidez. Egitura hoiek mintzean sartuta daude eta kanal ioniko deritze. Adibidez, muskulu-uzkurdurak kaltzioaren (Ca²⁺), sodioaren (Na⁺) eta potasioaren (K⁺) presentziaren mendekoak dira.

Gizakietan, elektrolitoen homeostasia hainbat hormonak erregulatzen dute. Desoreka elektrolitiko larriek, hala nola deshidratazioak eta gainhidratazioak, bihotz-konplikazioak eta konplikazio neurologikoak eragin ditzakete.

Kirol-edariak

Elektrolitoak kirol-edarietan egon ohi dira. Hidratatzeko terapian, elektrolitoak dituzten edariek sodio- eta potasio-gatzak dituzte, eta horiek gorputzeko ura eta elektrolitoen mailak berrezartzen dituzte, ariketak, beherakoak, gorakoak, intoxikazioak edo goseak eragindako deshidratazioaren ondorioz.

Baldintza horietan elektrolitorik kontsumitzen ez duten atletek gainhidratazioa (edo hiponatremia) izateko arriskua dute.

Ariketa fisikoa egitean, ura da haurrentzat funtsezkoa den edari bakarra.

Elektrokimika

Elektrolito batean elektrodo bat jarri eta tentsio bat aplikatzen denean, elektrolitoak elektrizitatea eroango du. Elektroiak, bakarrik, ezin dira elektrolitoan zehar igaro. Horren ordez, erreakzio kimiko bat gertatzen da katodoan, katodoaren elektroiak kontsumituz, eta beste erreakzio bat gertatzen da anodoan, elektroiak sortuz, anodoak har ditzan.

Adibidez, uretan disolbatutako gatz arrunt batean (sodio kloruroa, NaCl), katodoan erreakzioa hau emango da: ${\ce {2H2O + 2e--> 2OH- +H2}}$ (hidrogeno gasa burbuilatuko du);

hau da anodoan gertatzen den erreakzioa:

${\ce {2H2O -> O2 + 4H+ + 4e-}}$ (oxigeno-gasa askatuko da).

Positiboki kargatutako sodio ioiek (Na⁺) erreakzionatu egingo dute katodorantz, han dagoen OH^--aren karga negatiboa neutralizatuz, eta kloruro ioiek (Cl^-) anodorantz erreakzionatuko dute, eta hortik H⁺-aren karga positiboa neutralizatuko dute. Elektrolitotik datozen ioirik gabe, elektrodoen inguruko kargek motelago bihurtuko lukete elektroi-fluxu jarraitua; uretan zehar H⁺ eta OH⁻ beste elektrodoranzko difusioak denbora gehiago beharko luke sodio ioi nagusienen mugimenduak baino.

Beste sistema batzuetan, elektrodoen erreakzioek elektrodoetako metalak eta elektrolitoko ioiak har ditzakete.

Eroale elektrolitikoak gailu elektronikoetan erabil daitezke, non metal/elektrolito interfaseko erreakzio kimikoak efektu erabilgarriak sortzen dituen.

Elektrolito lehorrak

Elektrolito lehorrak kristal-egitura molekular malgu baten gelak dira. ^[13]

Erreferentziak

↑ Hasegawa, Akira. (2002-05-24). «Soliton effects in optical waveguides» Reports on Progress in Physics 65 (6): 999–1024. doi:10.1088/0034-4885/65/6/203. ISSN 0034-4885. (kontsulta data: 2025-10-18).
1 2 Petrović, Slobodan. (2021). Battery technology crash course: a concise introduction. Springer Nature ISBN 978-3-030-57269-3. (kontsulta data: 2025-10-18).
↑ Winie, Tan. (2020). Polymer Electrolytes: Characterization and Applications. John Wiley & Sons, Incorporated ISBN 978-3-527-34200-6. (kontsulta data: 2025-10-18).
↑ Ferrier, Claude. (2010). «Lista completa de ejemplos de audio en el cd» El Huayno con Arpa (Institut français d’études andines): 139–144. ISBN 978-612-45070-0-7. (kontsulta data: 2025-10-18).
↑ «The Nobel Prize in Chemistry 1903» www.nobelprize.org (kontsulta data: 2025-10-22).
1 2 Harris, William H., ed. (1975). The new Columbia encyclopedia. (4. ed., 3. print. argitaraldia) Columbia Univ. Press ISBN 978-0-231-03572-9. (kontsulta data: 2025-10-22).
1 2 The New Encyclopaedia Britannica. Index: Index L-Z. (15. ed. argitaraldia) Encyclopaedia Britannica 1992 ISBN 978-0-85229-553-3. (kontsulta data: 2025-10-22).
1 2 Pierre Abailard - L. S. Berg. Scribner 1970 ISBN 978-0-684-10112-5. (kontsulta data: 2025-10-22).
↑ Limbeck, R.. (1888-08). «Zur Lehre von der Wirkung der Salze» Archiv für Experimentelle Pathologie und Pharmakologie 25 (1): 69–86. doi:10.1007/bf01838164. ISSN 0028-1298. (kontsulta data: 2025-10-22).
↑ Hofmeister, Franz. (1888-08). «Zur Lehre von der Wirkung der Salze» Archiv für Experimentelle Pathologie und Pharmakologie 25 (1): 1–30. doi:10.1007/bf01838161. ISSN 0028-1298. (kontsulta data: 2025-10-22).
↑ Gregory, Kasimir P.; Elliott, Gareth R.; Robertson, Hayden; Kumar, Anand; Wanless, Erica J.; Webber, Grant B.; Craig, Vincent S. J.; Andersson, Gunther G. et al.. (2022-06-01). «Understanding specific ion effects and the Hofmeister series» Physical chemistry chemical physics: PCCP 24 (21): 12682–12718. doi:10.1039/d2cp00847e. ISSN 1463-9084. PMID 35543205. (kontsulta data: 2025-10-22).
↑ (Ingelesez) Gregory, Kasimir P.; Wanless, Erica J.; Webber, Grant B.; Craig, Vincent S. J.; Page, Alister J.. (2021). «The electrostatic origins of specific ion effects: quantifying the Hofmeister series for anions» Chemical Science 12 (45): 15007–15015. doi:10.1039/D1SC03568A. ISSN 2041-6520. PMID 34976339. PMC 8612401. (kontsulta data: 2025-10-22).
↑ «EV WORLD: The Roll-to-Roll Battery Revolution» www.evworld.com (kontsulta data: 2025-10-22).

Artikulu hau zirriborroa da. Wikipedia lagun dezakezu edukia osatuz.

Datuak: Q162908
Multimedia: Electrolytes / Q162908

Kanpo estekak

Datuak: Q162908
Multimedia: Electrolytes / Q162908

[1] Hasegawa, Akira. (2002-05-24). «Soliton effects in optical waveguides» Reports on Progress in Physics 65 (6): 999–1024. doi:10.1088/0034-4885/65/6/203. ISSN 0034-4885. (kontsulta data: 2025-10-18).

[:0-2] 1 2 Petrović, Slobodan. (2021). Battery technology crash course: a concise introduction. Springer Nature ISBN 978-3-030-57269-3. (kontsulta data: 2025-10-18).

[3] Winie, Tan. (2020). Polymer Electrolytes: Characterization and Applications. John Wiley & Sons, Incorporated ISBN 978-3-527-34200-6. (kontsulta data: 2025-10-18).

[4] Ferrier, Claude. (2010). «Lista completa de ejemplos de audio en el cd» El Huayno con Arpa (Institut français d’études andines): 139–144. ISBN 978-612-45070-0-7. (kontsulta data: 2025-10-18).

[5] «The Nobel Prize in Chemistry 1903» www.nobelprize.org (kontsulta data: 2025-10-22).

[:1-6] 1 2 Harris, William H., ed. (1975). The new Columbia encyclopedia. (4. ed., 3. print. argitaraldia) Columbia Univ. Press ISBN 978-0-231-03572-9. (kontsulta data: 2025-10-22).

[:2-7] 1 2 The New Encyclopaedia Britannica. Index: Index L-Z. (15. ed. argitaraldia) Encyclopaedia Britannica 1992 ISBN 978-0-85229-553-3. (kontsulta data: 2025-10-22).

[:3-8] 1 2 Pierre Abailard - L. S. Berg. Scribner 1970 ISBN 978-0-684-10112-5. (kontsulta data: 2025-10-22).

[9] Limbeck, R.. (1888-08). «Zur Lehre von der Wirkung der Salze» Archiv für Experimentelle Pathologie und Pharmakologie 25 (1): 69–86. doi:10.1007/bf01838164. ISSN 0028-1298. (kontsulta data: 2025-10-22).

[10] Hofmeister, Franz. (1888-08). «Zur Lehre von der Wirkung der Salze» Archiv für Experimentelle Pathologie und Pharmakologie 25 (1): 1–30. doi:10.1007/bf01838161. ISSN 0028-1298. (kontsulta data: 2025-10-22).

[11] Gregory, Kasimir P.; Elliott, Gareth R.; Robertson, Hayden; Kumar, Anand; Wanless, Erica J.; Webber, Grant B.; Craig, Vincent S. J.; Andersson, Gunther G. et al.. (2022-06-01). «Understanding specific ion effects and the Hofmeister series» Physical chemistry chemical physics: PCCP 24 (21): 12682–12718. doi:10.1039/d2cp00847e. ISSN 1463-9084. PMID 35543205. (kontsulta data: 2025-10-22).

[12] (Ingelesez) Gregory, Kasimir P.; Wanless, Erica J.; Webber, Grant B.; Craig, Vincent S. J.; Page, Alister J.. (2021). «The electrostatic origins of specific ion effects: quantifying the Hofmeister series for anions» Chemical Science 12 (45): 15007–15015. doi:10.1039/D1SC03568A. ISSN 2041-6520. PMID 34976339. PMC 8612401. (kontsulta data: 2025-10-22).

[13] «EV WORLD: The Roll-to-Roll Battery Revolution» www.evworld.com (kontsulta data: 2025-10-22).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]