Dẫn điện là tính chất quan trọng của kim loại, mang tới nhiều lợi ích cho cuộc sống của chúng ta. Tuy nhiên, mỗi kim loại lại có khả năng dẫn điện khác nhau. Để rõ hơn về vấn đề này, hãy cùng Wisevietnam tìm hiểu về các chất dẫn điện tốt nhất hiện nay qua bài viết dưới đây!
1. Khái niệm dòng điện là gì?
Dòng điện là một dòng các hạt mang điện di chuyển trên chất dẫn điện, thường là electron hoặc ion di chuyển qua vật dẫn điện hoặc chất lỏng hay không gian. Cường độ dòng điện được đo bằng tốc độ và lưu lượng thực của dòng điện tích qua một bề mặt, nghĩa là có càng nhiều electron đi qua một điểm nhất định thì dòng điện sẽ càng lớn hơn. Các hạt chuyển động trong chất có khả năng dẫn điện được gọi là hạt tải điện.
2. Chất dẫn điện là gì?
Chất dẫn điện được hiểu đơn giản là chất cho phép dòng các hạt tải điện đi qua theo một hoặc nhiều hướng. Chất dẫn điện cho phép các electron dễ dàng chạy bên trong chúng.
Trong tự nhiên, các chất dẫn điện thường gặp có thể là chất rắn – kim loại, chất lỏng – kim loại nóng chảy, dung dịch điện phân hoặc chất khí ở điện trường cao.
3. Chất dẫn điện tốt nhất là chất nào?
Chất dẫn điện như định nghĩa ở mục trên là một loại vật liệu, một đối tượng cho phép dòng điện dịch chuyển qua. Cơ thể con người, động vật, chất điện phân hay kim loại đều là những chất có khả năng dẫn điện.
Kim loại là chất có khả năng dẫn điện tốt nhất nhờ vào cấu tạo đặc thù của nó. Bên trong kim loại được cấu tạo bởi dày đặc các electron tự do. Những electron này có thể dịch chuyển một cách dễ dàng khi có dòng điện bên ngoài chạy qua kim loại, chính điều này khiến cho kim loại có khả năng dẫn điện vượt trội.
4. Top 10 các chất dẫn điện tốt nhất hiện nay
Bạc
Đứng đầu danh sách chất dẫn điện tốt nhất hiện nay đó chính là bạc. Đặc tính bạc là mềm dẻo, dễ dàng trong việc uốn, tạo hình do có cấu hình đặc biệt của các phân tử electron bên trong bạc. Bạc màu trắng sáng, có độ bền cao, không han gỉ.
Thực tế bạc có nhiều ứng dụng và được sử dụng nhiều trong lĩnh vực trang sức, hàn, tráng gương,… thay vì làm chất dẫn điện. Mặc dù khả năng dẫn điện là số một trong tất cả các kim loại nhưng bạc có giá thành khá cao nên tính ứng dụng của nó cũng trở nên hạn chế.
Đồng
Khả năng dẫn điện của đồng đứng thứ 2 chỉ sau bạc. Với tính chất kim loại mềm, dễ uốn và tạo hình, hiện nay đồng được xem là vật chất chế tạo dây dẫn phổ biến nhất. Các mỏ đồng thường rất lớn, việc phát triển khai thác làm cho giá của loại vật liệu này không quá cao. Đồng được sử dụng nhiều và là chất liệu phổ biến nhất trong các vật dụng dẫn điện. Một số hợp chất của đồng khi gặp oxy hóa thường tồn tại ở dạng đồng oxit màu xanh lam hoặc xanh.
Vàng
Vàng là kim loại được xếp thứ ba trong danh sách với tính dẫn nhiệt cùng điện tốt, không bị oxy hóa trong quá trình sử dụng và có tính thẩm mỹ cao. Công dụng chính của vàng là đơn vị để trao đổi tiền tệ và làm trang sức. Vàng được coi là kim loại hiếm (hơn cả bạc) nên để sử dụng làm chất dẫn điện sẽ không mang tính thực tế và ứng dụng cao bởi lý do kinh tế. Hiện nay một số thiết bị cao cấp vẫn được mạ vàng để tăng khả năng dẫn điện.
Nhôm
Nhôm có khả năng dẫn điện khá tốt, với đặc tính dẻo, khó bị oxy hóa trong mọi môi trường sử dụng, nhiệt độ nóng chảy cao. Nhôm được sử dụng để chết tạo dây dẫn điện rất phổ biến chỉ đứng sau đồng. Với khả năng chịu nhiệt cao, nhôm được ứng dụng nhiều trong các công trình kiến trúc & các vật liệu dẫn điện.
Natri
Khả năng dẫn điện của Natri được xếp ở mức khá, Na dẫn điện và nhiệt ở môi trường bình thường rất tốt nhưng lại là kim loại nhóm IA, bởi vậy kim loại này sẵn sàng tác dụng mạnh với các chất tiếp xúc khác (trong đó có nước). Khi Na gặp nước sẽ tác dụng mạnh & giải tỏa nhiệt, vì vậy chất này không được sử dụng và áp dụng trong các ứng dụng dẫn điện phục vụ sinh hoạt – sản xuất.
Wolfram
Wolfram là một trong những kim loại có khả năng dẫn điện tuy nhiên không thể mạnh bằng những kim loại trong top trên. W là kim loại có đặc tính cứng, giòn và nặng, ưu điểm là khả năng chống axit, kiềm và oxy hóa rất tốt.
Ứng dụng nổi bật của (W) là làm sợi tóc bên trong bóng đèn sợi đốt nhờ vào khả năng chịu nhiệt của mình. Wolfram còn được sử dụng để chế tạo điện cực và kính hiển vi.
Đồng thau
Đồng thau còn được biết đến là hợp kim của kẽm và đồng, tuy khả năng dẫn điện của nó kém hơn nhiều so với đồng nhưng lại có vẻ đẹp thẩm mỹ cao. Đồng thau cũng được sử dụng để làm trang sức với giá trị thấp. Ngoài ra nó còn được dùng nhiều trong các lĩnh vực như: Chế tạo vật liệu hàn, đồ trang trí mỹ nghệ, nhạc cụ.
Sắt
Sắt là kim loại vô cùng quen thuốc trong đời sống của chúng ta, sắt mang những đặc trưng như: cứng, chắc và có tính thù hình. Tính đến nay, sắt là kim loại được sử dụng nhiều nhất trong đời sống và trong đa dạng lĩnh vực, ngành nghề: chế tạo quốc, xẻng, bàn, tủ, giường, ghế, cầu thang, ô tô, công trình xây dựng,…
Crôm
Crôm nằm trong top những chất dẫn điện tốt nhất nhưng ứng dụng của nó không cao. Với đặc tính như: chống trầy xước, giòn, cứng, khó bị nóng chảy, Crôm thường được ứng dụng trong việc chế tạo ra những vật dụng có tính sử dụng lâu dài.
Có thể nói Crôm là kim loại hiếm thấy trong các vật dụng đời sống hàng ngày tuy nhiên nó lại là chất xúc tác không thể thiếu trong các ngành công nghiệp như:
- Đánh bóng bề mặt và tạo tính không gỉ sét cho các dụng cụ như kéo, dao…
- Tạo màu cho thuốc sơn, nhuộm…
- Làm khuôn đúc gạch nung
- Là phụ gia quan trọng của nhiên liệu xăng
Chì
Chì là một kim loại tuy mềm nhưng có khối lượng vô cùng nặng. Chì rất độc nên nếu sử dụng trực tiếp sẽ ảnh hưởng lớn tới sức khỏe con người. Chì được ứng dụng vô cùng phổ biến trong các ngành công nghiệp và là một thành phần quan trọng không thể thiếu trong việc chế tạo bình ắc quy.