তরলে বৈদ্যুতিক প্রবাহ। চার্জ, anions এবং cations আন্দোলন. তরলে বৈদ্যুতিক প্রবাহ - তত্ত্ব, তড়িৎ বিশ্লেষণ তরলে তড়িৎ প্রবাহের প্রক্রিয়া

« পদার্থবিদ্যা - দশম শ্রেণী"

ভ্যাকুয়ামে বৈদ্যুতিক প্রবাহের বাহক কী?
তাদের আন্দোলনের ধরন কি?

কঠিন পদার্থের মতো তরলও হতে পারে অস্তরক, পরিবাহী এবং অর্ধপরিবাহী। ডাইলেক্ট্রিকের মধ্যে পাতিত জল, কন্ডাকটরগুলির মধ্যে রয়েছে দ্রবণ এবং ইলেক্ট্রোলাইটের গলে যাওয়া: অ্যাসিড, ক্ষার এবং লবণ। তরল অর্ধপরিবাহী হল গলিত সেলেনিয়াম, গলিত সালফাইড ইত্যাদি।

ইলেক্ট্রোলাইটিক বিচ্ছিন্নতা।

যখন ইলেক্ট্রোলাইটগুলি মেরু জলের অণুর বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবে দ্রবীভূত হয়, তখন ইলেক্ট্রোলাইট অণুগুলি আয়নে বিভক্ত হয়ে যায়।

মেরু জলের অণুর বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবে অণুগুলিকে আয়নে পরিণত করাকে বলে ইলেক্ট্রোলাইটিক বিচ্ছিন্নতা.

বিচ্ছিন্নতার ডিগ্রি- একটি দ্রবীভূত পদার্থে অণুর অনুপাত যা আয়নগুলিতে ভেঙে গেছে।

বিচ্ছিন্নতার ডিগ্রি তাপমাত্রা, দ্রবণ ঘনত্ব এবং দ্রাবকের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে।

ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে, বিচ্ছিন্নতার মাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং ফলস্বরূপ, ইতিবাচক এবং নেতিবাচক চার্জযুক্ত আয়নগুলির ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়।

যখন বিভিন্ন চিহ্নের আয়ন মিলিত হয়, তারা আবার নিরপেক্ষ অণুতে একত্রিত হতে পারে।

ধ্রুবক অবস্থার অধীনে, দ্রবণে একটি গতিশীল ভারসাম্য প্রতিষ্ঠিত হয়, যেখানে প্রতি সেকেন্ডে আয়নগুলিতে বিচ্ছিন্ন হওয়া অণুর সংখ্যা একই সময়ে, নিরপেক্ষ অণুতে পুনরায় মিলিত হওয়া আয়নগুলির জোড়া সংখ্যার সমান।

আয়নিক পরিবাহিতা।

জলীয় দ্রবণে চার্জ বাহক বা ইলেক্ট্রোলাইট গলে ইতিবাচক এবং নেতিবাচকভাবে চার্জযুক্ত আয়ন।

যদি একটি ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণ সহ একটি পাত্র একটি বৈদ্যুতিক সার্কিটের সাথে সংযুক্ত থাকে, তবে নেতিবাচক আয়নগুলি ধনাত্মক ইলেক্ট্রোডে যেতে শুরু করবে - অ্যানোড এবং ধনাত্মক আয়নগুলি - নেতিবাচক - ক্যাথোডে। ফলস্বরূপ, সার্কিটের মধ্য দিয়ে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রবাহিত হবে।

জলীয় দ্রবণ বা ইলেক্ট্রোলাইটের গলিত পরিবাহিতা, যা আয়ন দ্বারা সঞ্চালিত হয়, তাকে বলা হয় আয়নিক পরিবাহিতা.

ইলেক্ট্রোলাইসিস।আয়নিক পরিবাহিতে, কারেন্টের উত্তরণ পদার্থের স্থানান্তরের সাথে জড়িত। ইলেক্ট্রোডগুলিতে, ইলেক্ট্রোলাইটগুলি তৈরি করে এমন পদার্থগুলি মুক্তি পায়। অ্যানোডে, নেতিবাচক চার্জযুক্ত আয়নগুলি তাদের অতিরিক্ত ইলেকট্রনগুলি ছেড়ে দেয় (রসায়নে, এটিকে একটি জারণ বিক্রিয়া বলা হয়), এবং ক্যাথোডে, ধনাত্মক আয়নগুলি অনুপস্থিত ইলেকট্রন (একটি হ্রাস প্রতিক্রিয়া) গ্রহণ করে।

তরল ইলেকট্রনিক পরিবাহিতাও থাকতে পারে। তরল ধাতু, উদাহরণস্বরূপ, যেমন পরিবাহিতা আছে.

রেডক্স বিক্রিয়ার সাথে যুক্ত ইলেক্ট্রোডে পদার্থের মুক্তির প্রক্রিয়াকে বলা হয় তড়িৎ বিশ্লেষণ.

একটি নির্দিষ্ট সময়ে নির্গত পদার্থের ভর কী নির্ধারণ করে? এটা স্পষ্ট যে মুক্তিপ্রাপ্ত পদার্থের ভর m একটি আয়নের ভর m 0i এর গুণফলের সমান আয়নগুলির N i সংখ্যা যা Δt সময়ে ইলেক্ট্রোডে পৌঁছেছিল:

m = m 0i N i। (16.3)

আয়ন m 0i এর ভর সমান:

যেখানে M হল পদার্থের মোলার (বা পারমাণবিক) ভর এবং N A হল অ্যাভোগাড্রোর ধ্রুবক, অর্থাৎ, এক মোলে আয়নের সংখ্যা।

ইলেক্ট্রোডে পৌঁছানো আয়নের সংখ্যা সমান

যেখানে Δq = IΔt হল Δt সময়ে ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্য দিয়ে যাওয়া চার্জ; q 0i হল আয়নের চার্জ, যা পরমাণুর ভ্যালেন্সি n দ্বারা নির্ধারিত হয়: q 0i = ne (e হল প্রাথমিক চার্জ)। অণুগুলির বিচ্ছিন্নতার সময়, উদাহরণস্বরূপ KBr, একক পরমাণুর সমন্বয়ে (n = 1), K + এবং Br - আয়নগুলি উপস্থিত হয়। কপার সালফেট অণুগুলির বিচ্ছিন্নতার ফলে দ্বিগুণ চার্জযুক্ত Cu 2+ এবং SO 2- 4 আয়ন (n = 2) দেখা যায়। এক্সপ্রেশন (16.4) এবং (16.5) কে সূত্রে (16.3) প্রতিস্থাপিত করা এবং বিবেচনা করা যে Δq = IΔt, a q 0i = ne, আমরা পাই

ফ্যারাডে এর আইন।

পদার্থের ভর m এবং ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্য দিয়ে যাওয়া চার্জ Δq = IΔt-এর মধ্যে সমানুপাতিকতার সহগকে k দ্বারা চিহ্নিত করা যাক:

যেখানে F = eN A = 9.65 10 4 C/mol - ফ্যারাডে ধ্রুবক.

k সহগ পদার্থের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে (M এবং n এর মান)। সূত্র অনুযায়ী (16.6) আমাদের আছে

m = kIΔt. (16.8)

ফ্যারাডে এর তড়িৎ বিশ্লেষণের সূত্র:

Δt সময়ে ইলেক্ট্রোডে নির্গত পদার্থের ভর। যখন একটি বৈদ্যুতিক কারেন্ট চলে যায়, এটি বর্তমান শক্তি এবং সময়ের সমানুপাতিক হয়।

এই বিবৃতি, তাত্ত্বিকভাবে প্রাপ্ত, প্রথম ফ্যারাডে পরীক্ষামূলকভাবে প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল।

সূত্রে k পরিমাণ (16.8) বলা হয় ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সমতুল্যএই পদার্থের এবং প্রকাশ করা হয় দুল প্রতি কিলোগ্রাম(কেজি/সিএল)।

সূত্র (16.8) থেকে এটা স্পষ্ট যে আয়নগুলি 1 C এর সমান চার্জ স্থানান্তর করার সময় সহগ k ইলেক্ট্রোডগুলিতে প্রকাশিত পদার্থের ভরের সংখ্যাগতভাবে সমান।

ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সমতুল্য একটি সহজ শারীরিক অর্থ আছে. যেহেতু M/N A = m 0i এবং еn = q 0i, তাহলে সূত্র অনুযায়ী (16.7) k = rn 0i /q 0i, অর্থাৎ k হল আয়নের ভরের সাথে চার্জের অনুপাত।

m এবং Δq এর মান পরিমাপ করে, বিভিন্ন পদার্থের তড়িৎ রাসায়নিক সমতুল্য নির্ধারণ করা সম্ভব।

আপনি পরীক্ষামূলকভাবে ফ্যারাডে আইনের বৈধতা যাচাই করতে পারেন। চিত্রে (16.25) দেখানো ইনস্টলেশনটি একত্রিত করা যাক। তিনটি ইলেক্ট্রোলাইটিক স্নান একই ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণে পূর্ণ, তবে তাদের মধ্য দিয়ে যাওয়া স্রোতগুলি আলাদা। আসুন I1, I2, I3 দ্বারা বর্তমান শক্তিগুলি বোঝাই। তারপর I 1 = I 2 + I 3। বিভিন্ন স্নানের ইলেক্ট্রোডগুলিতে নির্গত পদার্থের ভর m 1 , m 2 , m 3 পরিমাপ করে, কেউ যাচাই করতে পারে যে তারা সংশ্লিষ্ট বর্তমান শক্তি I 1 , I 2 , I 3 এর সমানুপাতিক।

ইলেকট্রন চার্জ নির্ণয়।

ইলেক্ট্রোডে নির্গত পদার্থের ভরের জন্য সূত্র (16.6) ইলেকট্রনের চার্জ নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এই সূত্র থেকে এটি অনুসরণ করে যে ইলেক্ট্রন চার্জের মডুলাস সমান:

চার্জ IΔt, মোলার ভর M, n পরমাণুর ভ্যালেন্স এবং অ্যাভোগাড্রোর ধ্রুবক N A, চার্জ পাস করার সময় প্রকাশিত পদার্থের ভর m জেনে, আমরা ইলেকট্রন চার্জের মডুলাসের মান খুঁজে পেতে পারি। এটি e = 1.6 10 -19 C এর সমান হতে দেখা যাচ্ছে।

এইভাবে প্রাথমিক বৈদ্যুতিক চার্জের মান 1874 সালে প্রথম প্রাপ্ত হয়েছিল।

তড়িৎ বিশ্লেষণের প্রয়োগ।ইলেক্ট্রোলাইসিস বিভিন্ন উদ্দেশ্যে প্রযুক্তিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। বৈদ্যুতিকভাবে একটি ধাতুর পৃষ্ঠকে অন্যটির পাতলা স্তর দিয়ে আবৃত করে ( নিকেল কলাই, ক্রোম কলাই, সোনার কলাইএবং তাই।) এই টেকসই আবরণ পৃষ্ঠকে ক্ষয় থেকে রক্ষা করে। আপনি যদি ধাতু জমা করা হয় এমন পৃষ্ঠ থেকে ইলেক্ট্রোলাইটিক আবরণের ভাল পিলিং নিশ্চিত করেন (এটি অর্জন করা হয়, উদাহরণস্বরূপ, পৃষ্ঠে গ্রাফাইট প্রয়োগ করে), তবে আপনি ত্রাণ পৃষ্ঠ থেকে একটি অনুলিপি পেতে পারেন।

পিলযোগ্য আবরণ পাওয়ার প্রক্রিয়া - ইলেক্ট্রোটাইপ- রাশিয়ান বিজ্ঞানী B. S. Jacobi (1801-1874) দ্বারা বিকশিত হয়েছিল, যিনি 1836 সালে সেন্ট পিটার্সবার্গে সেন্ট আইজ্যাক'স ক্যাথেড্রালের জন্য ফাঁকা পরিসংখ্যান তৈরি করতে এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করেছিলেন।

পূর্বে, মুদ্রণ শিল্পে, একটি ত্রাণ পৃষ্ঠ (স্টেরিওটাইপ) থেকে অনুলিপিগুলি ম্যাট্রিস (প্লাস্টিকের উপাদানের উপর এক ধরণের ছাপ) থেকে প্রাপ্ত হয়েছিল, যার জন্য ম্যাট্রিসে লোহা বা অন্যান্য পদার্থের একটি পুরু স্তর জমা করা হয়েছিল। এটি প্রয়োজনীয় সংখ্যক অনুলিপিতে সেটটি পুনরুত্পাদন করা সম্ভব করেছে।

ইলেক্ট্রোলাইসিস ব্যবহার করে, ধাতুগুলি অমেধ্য থেকে শুদ্ধ হয়। এইভাবে, আকরিক থেকে প্রাপ্ত অশোধিত তামাকে মোটা চাদরের আকারে নিক্ষেপ করা হয়, যা পরে অ্যানোড হিসাবে স্নানে রাখা হয়। ইলেক্ট্রোলাইসিসের সময়, অ্যানোডের তামা দ্রবীভূত হয়, মূল্যবান এবং বিরল ধাতুযুক্ত অমেধ্যগুলি নীচে পড়ে যায় এবং খাঁটি তামা ক্যাথোডে স্থির হয়।

ইলেক্ট্রোলাইসিস ব্যবহার করে, গলিত বক্সাইট থেকে অ্যালুমিনিয়াম পাওয়া যায়। অ্যালুমিনিয়াম উৎপাদনের এই পদ্ধতিটিই এটিকে সস্তা এবং লোহার পাশাপাশি প্রযুক্তি এবং দৈনন্দিন জীবনে সবচেয়ে সাধারণ করে তুলেছিল।

ইলেক্ট্রোলাইসিস ব্যবহার করে, ইলেকট্রনিক সার্কিট বোর্ডগুলি পাওয়া যায়, যা সমস্ত ইলেকট্রনিক পণ্যের ভিত্তি হিসাবে কাজ করে। একটি পাতলা তামার প্লেট ডাইইলেক্ট্রিকের উপর আঠালো থাকে, যার উপর বিশেষ পেইন্ট দিয়ে সংযোগকারী তারের একটি জটিল প্যাটার্ন আঁকা হয়। তারপর প্লেটটি একটি ইলেক্ট্রোলাইটে স্থাপন করা হয়, যেখানে তামার স্তরের যে অংশগুলি পেইন্ট দ্বারা আবৃত নয় সেগুলি খোদাই করা হয়। এর পরে, পেইন্টটি ধুয়ে ফেলা হয় এবং মাইক্রোসার্কিটের বিশদ বোর্ডে উপস্থিত হয়।

একেবারে সবাই জানে যে তরলগুলি বৈদ্যুতিক শক্তি ভালভাবে পরিচালনা করতে পারে। এবং এটি একটি সুপরিচিত সত্য যে সমস্ত কন্ডাক্টর তাদের প্রকার অনুসারে কয়েকটি উপগোষ্ঠীতে বিভক্ত। আমরা আমাদের নিবন্ধে তরল, ধাতু এবং অন্যান্য অর্ধপরিবাহী, সেইসাথে তড়িৎ বিশ্লেষণের আইন এবং এর প্রকারগুলিতে কীভাবে বৈদ্যুতিক প্রবাহ সঞ্চালিত হয় তা বিবেচনা করার প্রস্তাব করছি।

ইলেক্ট্রোলাইসিস তত্ত্ব

আমরা কী বিষয়ে কথা বলছি তা বোঝা সহজ করার জন্য, আমরা তত্ত্ব দিয়ে শুরু করার পরামর্শ দিই; বিদ্যুৎ, যদি আমরা বৈদ্যুতিক চার্জকে এক ধরনের তরল হিসাবে বিবেচনা করি, 200 বছরেরও বেশি সময় ধরে পরিচিত হয়ে উঠেছে। চার্জগুলি পৃথক ইলেকট্রন নিয়ে গঠিত, তবে সেগুলি এতই ছোট যে যে কোনও বড় চার্জ তরলের অবিচ্ছিন্ন প্রবাহের মতো আচরণ করে।

কঠিন শরীরের মত, তরল পরিবাহী তিন ধরনের হতে পারে:

• অর্ধপরিবাহী (সেলেনিয়াম, সালফাইড এবং অন্যান্য);
• ডাইলেট্রিক্স (ক্ষারীয় দ্রবণ, লবণ এবং অ্যাসিড);
• কন্ডাক্টর (বলুন, প্লাজমাতে)।

বৈদ্যুতিক মোলার ক্ষেত্রের প্রভাবে যে প্রক্রিয়ায় ইলেক্ট্রোলাইটগুলি দ্রবীভূত হয় এবং আয়নগুলি ভেঙে যায় তাকে বিয়োজন বলে। পরিবর্তে, অণুগুলির অনুপাত যেগুলি আয়নগুলিতে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়েছে, বা দ্রবণে ক্ষয়প্রাপ্ত আয়নগুলি সম্পূর্ণরূপে নির্ভর করে বিভিন্ন পরিবাহী এবং গলে যাওয়া ভৌত বৈশিষ্ট্য এবং তাপমাত্রার উপর। এটা মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে আয়নগুলি পুনরায় সংযোজন বা একসাথে ফিরে আসতে পারে। যদি অবস্থার পরিবর্তন না হয়, তাহলে ক্ষয়প্রাপ্ত এবং মিলিত আয়নের সংখ্যা সমান সমানুপাতিক হবে।

আয়নগুলি ইলেক্ট্রোলাইটে শক্তি সঞ্চালন করে কারণ তারা উভয় ইতিবাচক এবং নেতিবাচক চার্জযুক্ত কণা হতে পারে। যখন তরল (বা আরও স্পষ্টভাবে, তরল সহ পাত্রটি পাওয়ার সাপ্লাইয়ের সাথে সংযুক্ত থাকে), তখন কণাগুলি বিপরীত চার্জের দিকে যেতে শুরু করবে (ধনাত্মক আয়নগুলি ক্যাথোডগুলিতে এবং নেতিবাচক আয়নগুলি অ্যানোডগুলিতে আকৃষ্ট হতে শুরু করবে)। এই ক্ষেত্রে, শক্তি সরাসরি আয়ন দ্বারা পরিবাহিত হয়, তাই এই ধরনের পরিবাহিতাকে আয়নিক বলা হয়।

এই ধরনের পরিবাহনের সময়, কারেন্ট আয়ন দ্বারা বাহিত হয় এবং ইলেক্ট্রোলাইটের উপাদানগুলি ইলেক্ট্রোডগুলিতে নির্গত হয়। আমরা যদি রাসায়নিক দৃষ্টিকোণ থেকে চিন্তা করি, তাহলে অক্সিডেশন এবং হ্রাস ঘটে। এইভাবে, গ্যাস এবং তরলগুলিতে বৈদ্যুতিক প্রবাহ ইলেক্ট্রোলাইসিস ব্যবহার করে পরিবাহিত হয়।

পদার্থবিজ্ঞানের আইন এবং তরল পদার্থে বর্তমান

আমাদের বাড়িতে এবং সরঞ্জামের বিদ্যুৎ, একটি নিয়ম হিসাবে, ধাতব তারের মধ্যে প্রেরণ করা হয় না। একটি ধাতুতে, ইলেকট্রন পরমাণু থেকে পরমাণুতে যেতে পারে এবং এইভাবে একটি ঋণাত্মক চার্জ বহন করতে পারে।

তরল হিসাবে, তারা বৈদ্যুতিক ভোল্টেজ আকারে বহন করা হয়, যা ভোল্টেজ নামে পরিচিত, ভোল্টের এককে, ইতালীয় বিজ্ঞানী আলেসান্দ্রো ভোল্টার নামানুসারে।

ভিডিও: তরলে বৈদ্যুতিক প্রবাহ: সম্পূর্ণ তত্ত্ব

এছাড়াও, বৈদ্যুতিক প্রবাহ উচ্চ ভোল্টেজ থেকে কম ভোল্টেজের দিকে প্রবাহিত হয় এবং অ্যাম্পিয়ার নামে পরিচিত এককগুলিতে পরিমাপ করা হয়, যার নাম আন্দ্রে-মারি অ্যাম্পিয়ারের নামানুসারে। এবং তত্ত্ব এবং সূত্র অনুসারে, আপনি যদি ভোল্টেজ বাড়ান, তবে এর শক্তিও আনুপাতিকভাবে বাড়বে। এই সম্পর্ক ওহমের সূত্র নামে পরিচিত। একটি উদাহরণ হিসাবে, ভার্চুয়াল অ্যাম্পিয়ার বৈশিষ্ট্য নীচে।

ওহমের আইন (তারের দৈর্ঘ্য এবং বেধ সম্পর্কিত অতিরিক্ত বিবরণ সহ) সাধারণত পদার্থবিজ্ঞানের ক্লাসে পড়ানো প্রথম জিনিসগুলির মধ্যে একটি, অনেক ছাত্র এবং শিক্ষক তাই গ্যাস এবং তরলে বৈদ্যুতিক প্রবাহকে পদার্থবিজ্ঞানের একটি মৌলিক আইন হিসাবে বিবেচনা করে।

আপনার নিজের চোখে চার্জের গতিবিধি দেখার জন্য, আপনাকে লবণের জল, সমতল আয়তক্ষেত্রাকার ইলেক্ট্রোড এবং পাওয়ার উত্স সহ একটি ফ্লাস্ক প্রস্তুত করতে হবে; আপনার একটি অ্যামিটার ইনস্টলেশনেরও প্রয়োজন হবে, যার সাহায্যে শক্তি থেকে শক্তি পরিচালিত হবে। ইলেক্ট্রোড সরবরাহ।

কন্ডাকটর হিসাবে কাজ করে এমন প্লেটগুলিকে অবশ্যই তরলে নামিয়ে ভোল্টেজ চালু করতে হবে। এর পরে, কণাগুলির বিশৃঙ্খল আন্দোলন শুরু হবে, কিন্তু ঠিক যেমন কন্ডাক্টরের মধ্যে একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের উত্থানের পরে, এই প্রক্রিয়াটি আদেশ করা হবে।

যত তাড়াতাড়ি আয়নগুলি চার্জ বিনিময় এবং একত্রিত হতে শুরু করবে, অ্যানোডগুলি ক্যাথোডে পরিণত হবে এবং ক্যাথোডগুলি অ্যানোডে পরিণত হবে। তবে এখানে আপনাকে বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের বিষয়টি বিবেচনা করতে হবে। অবশ্যই, তাত্ত্বিক বক্ররেখা একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, তবে প্রধান প্রভাব হল তাপমাত্রা এবং বিচ্ছিন্নতার স্তর (যার উপর নির্ভর করে বাহক বেছে নেওয়া হয়েছে), এবং বিকল্প বা সরাসরি কারেন্ট বেছে নেওয়া হয়েছে কিনা। এই পরীক্ষামূলক অধ্যয়নটি সম্পূর্ণ করে, আপনি লক্ষ্য করতে পারেন যে শক্ত দেহে (ধাতু প্লেট) লবণের একটি পাতলা স্তর তৈরি হয়েছে।

ইলেক্ট্রোলাইসিস এবং ভ্যাকুয়াম

ভ্যাকুয়াম এবং তরল বৈদ্যুতিক প্রবাহ একটি বরং জটিল সমস্যা। আসল বিষয়টি হ'ল এই জাতীয় মিডিয়াগুলিতে দেহে সম্পূর্ণরূপে কোনও চার্জ নেই, যার অর্থ এটি একটি অস্তরক। অন্য কথায়, আমাদের লক্ষ্য হল এমন পরিস্থিতি তৈরি করা যাতে ইলেক্ট্রন পরমাণু তার চলাচল শুরু করতে পারে।

এটি করার জন্য, আপনাকে একটি মডুলার ডিভাইস, কন্ডাক্টর এবং ধাতব প্লেট ব্যবহার করতে হবে এবং তারপরে উপরের পদ্ধতির মতো এগিয়ে যেতে হবে।

ইলেক্ট্রোলাইসিস অ্যাপ্লিকেশন

এই প্রক্রিয়াটি জীবনের প্রায় সব ক্ষেত্রেই প্রয়োগ করা হয়। এমনকি সবচেয়ে মৌলিক কাজের জন্য কখনও কখনও তরল পদার্থে বৈদ্যুতিক প্রবাহের হস্তক্ষেপ প্রয়োজন হয়, বলুন,

এই সহজ প্রক্রিয়াটি ব্যবহার করে, কঠিন দেহগুলি যে কোনও ধাতুর একটি পাতলা স্তর দিয়ে লেপা হয়, উদাহরণস্বরূপ, নিকেল বা ক্রোম প্লেটিং। এটি ক্ষয় প্রক্রিয়ার বিরুদ্ধে লড়াই করার সম্ভাব্য উপায়গুলির মধ্যে একটি। অনুরূপ প্রযুক্তি ট্রান্সফরমার, মিটার এবং অন্যান্য বৈদ্যুতিক ডিভাইস তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

আমরা আশা করি যে তরল পদার্থে বৈদ্যুতিক প্রবাহের ঘটনা অধ্যয়ন করার সময় উদ্ভূত সমস্ত প্রশ্নের উত্তর আমাদের যুক্তি দিয়ে দিয়েছে। আপনার যদি আরও ভাল উত্তরের প্রয়োজন হয়, আমরা ইলেকট্রিশিয়ান ফোরামে যাওয়ার পরামর্শ দিই, যেখানে তারা আপনাকে বিনামূল্যে পরামর্শ দিতে পেরে খুশি হবে।

তাদের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যের পরিপ্রেক্ষিতে, তরলগুলি খুব বৈচিত্র্যময়। গলিত ধাতু, কঠিন অবস্থায় থাকা ধাতুগুলির মতো, উচ্চ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা মুক্ত ইলেকট্রনের উচ্চ ঘনত্বের সাথে যুক্ত।

অনেক তরল, যেমন বিশুদ্ধ জল, অ্যালকোহল, কেরোসিন, ভাল ডাইলেক্ট্রিক কারণ তাদের অণুগুলি বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ এবং কোনও বিনামূল্যে চার্জ বাহক নেই।

ইলেক্ট্রোলাইটস। একটি বিশেষ শ্রেণীর তরল তথাকথিত ইলেক্ট্রোলাইট নিয়ে গঠিত, যার মধ্যে রয়েছে অজৈব অ্যাসিডের জলীয় দ্রবণ, লবণ এবং ঘাঁটি, আয়নিক স্ফটিক গলে যাওয়া ইত্যাদি। ইলেক্ট্রোলাইটগুলি আয়নগুলির উচ্চ ঘনত্বের উপস্থিতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা উত্তরণকে সম্ভব করে তোলে। বৈদ্যুতিক প্রবাহের। দ্রাবক অণুর বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবে, দ্রাবকের অণুগুলি পৃথক ধনাত্মক এবং নেতিবাচক চার্জযুক্ত আয়নগুলিতে পচে যাওয়ার সময় এই আয়নগুলি গলে এবং দ্রবীভূত হয়। এই প্রক্রিয়াটিকে ইলেক্ট্রোলাইটিক ডিসোসিয়েশন বলা হয়।

ইলেক্ট্রোলাইটিক বিচ্ছিন্নতা।একটি প্রদত্ত পদার্থের বিচ্ছেদের ডিগ্রী, অর্থাৎ, দ্রবণীয় অণুগুলির অনুপাত যা আয়নগুলিতে বিভক্ত হয়েছে, তা তাপমাত্রা, দ্রবণের ঘনত্ব এবং দ্রাবকের অস্তরক ধ্রুবকের উপর নির্ভর করে। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে বিচ্ছিন্নতার মাত্রা বৃদ্ধি পায়। বিপরীত চিহ্নের আয়নগুলি পুনরায় একত্রিত হতে পারে, আবার নিরপেক্ষ অণুতে মিলিত হয়। ধ্রুবক বাহ্যিক অবস্থার অধীনে, সমাধানে একটি গতিশীল ভারসাম্য প্রতিষ্ঠিত হয়, যেখানে পুনর্মিলন এবং বিচ্ছিন্নকরণ প্রক্রিয়া একে অপরকে ক্ষতিপূরণ দেয়।

গুণগতভাবে, দ্রবীভূত পদার্থের ঘনত্বের উপর বিচ্ছিন্নতার ডিগ্রী a নির্ভরতা নিম্নলিখিত সহজ যুক্তিগুলি ব্যবহার করে প্রতিষ্ঠিত করা যেতে পারে। যদি একটি ইউনিট আয়তনে একটি দ্রবীভূত পদার্থের অণু থাকে, তবে তাদের কিছু বিচ্ছিন্ন হয় এবং বাকিগুলি বিচ্ছিন্ন হয় না। দ্রবণের একক আয়তনের প্রতি বিভাজনের প্রাথমিক কার্যের সংখ্যা অবিভক্ত অণুর সংখ্যার সমানুপাতিক এবং তাই ইলেক্ট্রোলাইট এবং তাপমাত্রার প্রকৃতির উপর নির্ভর করে A একটি সহগ যেখানে সমান। রিকম্বিনেশন ইভেন্টের সংখ্যা অসদৃশ আয়নগুলির সংঘর্ষের সংখ্যার সমানুপাতিক, অর্থাৎ, সেই এবং অন্যান্য আয়ন উভয়ের সংখ্যার সমানুপাতিক। অতএব, এটি সমান যেখানে B একটি সহগ যা একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় একটি প্রদত্ত পদার্থের জন্য ধ্রুবক।

গতিশীল ভারসাম্যের অবস্থায়

অনুপাত ঘনত্বের উপর নির্ভর করে না। এটি দেখা যায় যে দ্রবণের ঘনত্ব যত কম হবে, এটি একতার কাছাকাছি: খুব পাতলা দ্রবণে, দ্রবণের প্রায় সমস্ত অণু বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়।

দ্রাবকের অস্তরক ধ্রুবক যত বেশি, দ্রাবক অণুতে আয়নিক বন্ধন তত বেশি দুর্বল হয় এবং তাই, বিচ্ছিন্নতার মাত্রা তত বেশি। এইভাবে, হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড জলে দ্রবীভূত হলে উচ্চ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ একটি ইলেক্ট্রোলাইট তৈরি করে, যখন ইথাইল ইথারে এর দ্রবণ খুব খারাপভাবে বিদ্যুৎ সঞ্চালন করে।

অস্বাভাবিক ইলেক্ট্রোলাইটস।এছাড়াও খুব অস্বাভাবিক ইলেক্ট্রোলাইট আছে। উদাহরণস্বরূপ, ইলেক্ট্রোলাইট হল কাচ, যা প্রচুর সান্দ্রতা সহ একটি অত্যন্ত শীতল তরল। উত্তপ্ত হলে, কাচ নরম হয়ে যায় এবং এর সান্দ্রতা ব্যাপকভাবে হ্রাস পায়। গ্লাসে উপস্থিত সোডিয়াম আয়নগুলি লক্ষণীয়ভাবে মোবাইল হয়ে ওঠে এবং বৈদ্যুতিক প্রবাহের উত্তরণ সম্ভব হয়, যদিও সাধারণ তাপমাত্রায় কাচ একটি ভাল অন্তরক।

ভাত। 106. উত্তপ্ত হলে কাচের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা প্রদর্শন

এটির একটি স্পষ্ট প্রদর্শন পরীক্ষায় দেখা যায়, যার চিত্রটি চিত্রে দেখানো হয়েছে। 106. একটি কাচের রড একটি রিওস্ট্যাটের মাধ্যমে একটি আলোক নেটওয়ার্কের সাথে সংযুক্ত থাকে৷ রডটি ঠান্ডা থাকাকালীন, কাচের উচ্চ প্রতিরোধের কারণে সার্কিটে কারেন্ট নগণ্য৷ যদি লাঠিটিকে গ্যাস বার্নার দিয়ে 300-400 °C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়, তবে এর প্রতিরোধ ক্ষমতা কয়েক দশ ওহমে নেমে যাবে এবং লাইট বাল্বের ফিলামেন্ট গরম হয়ে যাবে। এখন আপনি কী K দিয়ে লাইট বাল্ব শর্ট-সার্কিট করতে পারেন। এই ক্ষেত্রে, সার্কিটের রেজিস্ট্যান্স কমে যাবে এবং কারেন্ট বাড়বে। এই ধরনের পরিস্থিতিতে, লাঠিটি কার্যকরভাবে বৈদ্যুতিক প্রবাহ দ্বারা উত্তপ্ত হবে এবং জ্বলতে থাকবে যতক্ষণ না এটি উজ্জ্বলভাবে জ্বলতে থাকে, এমনকি বার্নারটি সরানো হলেও।

আয়নিক পরিবাহিতা।একটি ইলেক্ট্রোলাইটে বৈদ্যুতিক প্রবাহের উত্তরণ ওহমের সূত্র দ্বারা বর্ণিত হয়েছে

ইলেক্ট্রোলাইটে বৈদ্যুতিক প্রবাহ নির্বিচারে কম প্রয়োগ করা ভোল্টেজে ঘটে।

ইলেক্ট্রোলাইটের চার্জ বাহকগুলি ইতিবাচক এবং নেতিবাচকভাবে চার্জযুক্ত আয়ন। ইলেক্ট্রোলাইটগুলির বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার প্রক্রিয়াটি উপরে বর্ণিত গ্যাসগুলির বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার প্রক্রিয়ার মতো অনেক উপায়ে অনুরূপ। প্রধান পার্থক্যগুলি এই কারণে যে গ্যাসগুলিতে চার্জ বাহকগুলির চলাচলের প্রতিরোধ প্রধানত নিরপেক্ষ পরমাণুর সাথে তাদের সংঘর্ষের কারণে হয়। ইলেক্ট্রোলাইটে, আয়নগুলির গতিশীলতা অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণ - সান্দ্রতা - কারণ তারা দ্রাবকের মধ্যে চলে।

তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে ধাতুর বিপরীতে ইলেক্ট্রোলাইটের পরিবাহিতা বৃদ্ধি পায়। এটি এই কারণে যে ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে বিচ্ছিন্নতার ডিগ্রি বৃদ্ধি পায় এবং সান্দ্রতা হ্রাস পায়।

বৈদ্যুতিন পরিবাহিতা থেকে ভিন্ন, ধাতু এবং সেমিকন্ডাক্টরগুলির বৈশিষ্ট্য, যেখানে বৈদ্যুতিক প্রবাহের উত্তরণ পদার্থের রাসায়নিক গঠনের কোনও পরিবর্তনের সাথে থাকে না, আয়নিক পরিবাহিতা পদার্থের স্থানান্তরের সাথে যুক্ত।

এবং ইলেক্ট্রোডের ইলেক্ট্রোলাইটের অন্তর্ভুক্ত পদার্থের মুক্তি। এই প্রক্রিয়াটিকে ইলেক্ট্রোলাইসিস বলা হয়।

ইলেক্ট্রোলাইসিস।ইলেক্ট্রোডের উপর কোন পদার্থ নির্গত হলে ইলেক্ট্রোড সংলগ্ন ইলেক্ট্রোলাইট অঞ্চলে সংশ্লিষ্ট আয়নগুলির ঘনত্ব হ্রাস পায়। এইভাবে, বিচ্ছিন্নকরণ এবং পুনর্মিলনের মধ্যে গতিশীল ভারসাম্য এখানে ব্যাহত হয়: এখানেই ইলেক্ট্রোলাইসিসের ফলে পদার্থের পচন ঘটে।

একটি ভোল্টাইক কলাম থেকে কারেন্ট দ্বারা পানির পচনের সময় তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রথম দেখা যায়। কয়েক বছর পরে, বিখ্যাত রসায়নবিদ জি. ডেভি সোডিয়াম আবিষ্কার করেন, এটি কস্টিক সোডা থেকে ইলেক্ট্রোলাইসিস দ্বারা বিচ্ছিন্ন করে। ইলেক্ট্রোলাইসিসের পরিমাণগত আইন পরীক্ষামূলকভাবে এম. ফ্যারাডে প্রতিষ্ঠিত করেছিলেন। ইলেক্ট্রোলাইসিসের ঘটনার প্রক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে এগুলি সহজেই প্রমাণ করা যেতে পারে।

ফ্যারাডে এর আইন।প্রতিটি আয়নের একটি বৈদ্যুতিক চার্জ রয়েছে যা প্রাথমিক চার্জের একাধিক। অন্য কথায়, আয়নের চার্জ সমান, যেখানে সংশ্লিষ্ট রাসায়নিক উপাদান বা যৌগের ভ্যালেন্সির সমান একটি পূর্ণসংখ্যা। ধরুন যখন একটি তড়িৎ প্রবাহ ইলেক্ট্রোডের মধ্য দিয়ে যায়, তখন আয়ন নির্গত হয়। তাদের চার্জ পরম মানের সমান ধনাত্মক আয়নগুলি ক্যাথোডে পৌঁছায় এবং তাদের চার্জ বর্তমান উত্স থেকে তারের মাধ্যমে ক্যাথোডে প্রবাহিত ইলেকট্রন দ্বারা নিরপেক্ষ হয়। নেতিবাচক আয়নগুলি অ্যানোডের কাছে আসে এবং একই সংখ্যক ইলেকট্রন তারের মাধ্যমে বর্তমান উত্সে যায়। এই ক্ষেত্রে, একটি চার্জ একটি বদ্ধ বৈদ্যুতিক সার্কিটের মধ্য দিয়ে যায়

ইলেক্ট্রোডের একটিতে নির্গত পদার্থের ভর এবং আয়নের ভর (পরমাণু বা অণু) দ্বারা বোঝাই। এটা স্পষ্ট যে, তাই, এই ভগ্নাংশের লব এবং হরকে অ্যাভোগাড্রোর ধ্রুবক দ্বারা গুণ করলে আমরা পাই

পারমাণবিক বা মোলার ভর কোথায়, ফ্যারাডে ধ্রুবক, অভিব্যক্তি দ্বারা নির্ধারিত

(4) থেকে এটা স্পষ্ট যে ফ্যারাডে এর ধ্রুবকটির অর্থ হল "এক মোল বিদ্যুত", অর্থাৎ, এটি প্রাথমিক চার্জের এক মোলের মোট বৈদ্যুতিক চার্জ:

সূত্র (3) ফ্যারাডে এর উভয় আইন রয়েছে। এটি বলে যে ইলেক্ট্রোলাইসিসের সময় নির্গত পদার্থের ভর সার্কিটের মধ্য দিয়ে আসা চার্জের সমানুপাতিক (ফ্যারাডে-র প্রথম সূত্র):

সহগকে একটি প্রদত্ত পদার্থের তড়িৎ রাসায়নিক সমতুল্য বলা হয় এবং এতে প্রকাশ করা হয়

প্রতি কুলম্ব কিলোগ্রাম এর অর্থ আয়নের নির্দিষ্ট চার্জের পারস্পরিক অর্থ রয়েছে।

k এর তড়িৎ রাসায়নিক সমতুল্য পদার্থের রাসায়নিক সমতুল্য (ফ্যারাডে এর দ্বিতীয় সূত্র) সমানুপাতিক।

ফ্যারাডে আইন এবং প্রাথমিক চার্জ.যেহেতু ফ্যারাডে এর সময়ে বিদ্যুতের পারমাণবিক প্রকৃতির ধারণাটি এখনও বিদ্যমান ছিল না, তাই তড়িৎ বিশ্লেষণের নিয়মগুলির পরীক্ষামূলক আবিষ্কার তুচ্ছ ছিল না। বিপরীতে, এটি ফ্যারাডে এর আইন যা মূলত এই ধারণাগুলির বৈধতার প্রথম পরীক্ষামূলক প্রমাণ হিসাবে কাজ করেছিল।

ফ্যারাডে-এর ধ্রুবকের পরীক্ষামূলক পরিমাপ প্রথমবারের মতো প্রাথমিক চার্জের মানের একটি সংখ্যাগত অনুমান পাওয়া সম্ভব করে তোলে তেলের ফোঁটা নিয়ে মিলিকানের পরীক্ষায় প্রাথমিক বৈদ্যুতিক চার্জের সরাসরি পরিমাপের অনেক আগে। এটি লক্ষণীয় যে 19 শতকের 30 এর দশকে সম্পাদিত ইলেক্ট্রোলাইসিস পরীক্ষায় বিদ্যুতের পারমাণবিক কাঠামোর ধারণাটি দ্ব্যর্থহীন পরীক্ষামূলক নিশ্চিতকরণ পেয়েছিল, যখন পদার্থের পারমাণবিক কাঠামোর ধারণাটি এখনও সকলের দ্বারা ভাগ করা হয়নি। বিজ্ঞানীরা রয়্যাল সোসাইটির কাছে প্রদত্ত একটি বিখ্যাত বক্তৃতায় এবং ফ্যারাডে-র স্মৃতির প্রতি নিবেদিত, হেলমহোল্টজ এই পরিস্থিতিতে এইভাবে মন্তব্য করেছিলেন:

"যদি আমরা রাসায়নিক উপাদানের পরমাণুর অস্তিত্ব স্বীকার করি, তাহলে আমরা আরও উপসংহার এড়াতে পারি না যে বিদ্যুৎ, ধনাত্মক এবং নেতিবাচক উভয়ই কিছু প্রাথমিক পরিমাণে বিভক্ত, যা বিদ্যুতের পরমাণুর মতো আচরণ করে।"

রাসায়নিক বর্তমান উৎস।যদি দস্তার মতো একটি ধাতু পানিতে নিমজ্জিত হয়, তাহলে মেরু জলের অণুর প্রভাবে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ ধনাত্মক দস্তা আয়ন ধাতুর স্ফটিক জালির পৃষ্ঠের স্তর থেকে জলে যেতে শুরু করবে। ফলস্বরূপ, জিঙ্ক নেতিবাচকভাবে এবং জল ইতিবাচকভাবে চার্জ করা হবে। ধাতু এবং জলের মধ্যে ইন্টারফেসে বৈদ্যুতিক ডাবল স্তর নামে একটি পাতলা স্তর তৈরি হয়; এটিতে একটি শক্তিশালী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র রয়েছে, যার তীব্রতা জল থেকে ধাতুতে পরিচালিত হয়। এই ক্ষেত্রটি জলে দস্তা আয়নগুলির আরও স্থানান্তরকে বাধা দেয় এবং ফলস্বরূপ, একটি গতিশীল ভারসাম্য তৈরি হয় যেখানে ধাতু থেকে জলে আসা আয়নগুলির গড় সংখ্যা জল থেকে ধাতুতে ফিরে আসা আয়নের সংখ্যার সমান।

একই ধাতুর লবণের জলীয় দ্রবণে ধাতুটিকে নিমজ্জিত করা হলে গতিশীল ভারসাম্যও প্রতিষ্ঠিত হবে, উদাহরণস্বরূপ, জিঙ্ক সালফেটের দ্রবণে দস্তা। দ্রবণে, লবণ আয়নে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়। ফলে প্রাপ্ত জিঙ্ক আয়নগুলি ইলেক্ট্রোড থেকে দ্রবণে প্রবেশ করা দস্তা আয়ন থেকে আলাদা নয়। ইলেক্ট্রোলাইটে দস্তা আয়নগুলির ঘনত্বের বৃদ্ধি এই আয়নগুলিকে দ্রবণ থেকে ধাতুতে স্থানান্তর করতে সহায়তা করে এবং এটি আরও কঠিন করে তোলে

ধাতু থেকে সমাধানে রূপান্তর। অতএব, জিঙ্ক সালফেটের দ্রবণে, নিমজ্জিত জিঙ্ক ইলেক্ট্রোড, যদিও নেতিবাচকভাবে চার্জ করা হয়, বিশুদ্ধ জলের তুলনায় দুর্বল।

যখন একটি ধাতু একটি দ্রবণে নিমজ্জিত হয়, ধাতু সবসময় নেতিবাচক চার্জ হয়ে ওঠে না। উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি তামার ইলেক্ট্রোড কপার সালফেটের দ্রবণে নিমজ্জিত হয়, তবে আয়নগুলি ইলেক্ট্রোডের দ্রবণ থেকে ক্ষরণ হতে শুরু করবে, এটি ইতিবাচকভাবে চার্জ করবে। এই ক্ষেত্রে বৈদ্যুতিক ডাবল স্তরের ক্ষেত্রের শক্তি তামা থেকে সমাধানের দিকে পরিচালিত হয়।

এইভাবে, যখন একটি ধাতু জলে নিমজ্জিত হয় বা একই ধাতুর আয়ন ধারণকারী জলীয় দ্রবণ, ধাতু এবং দ্রবণের মধ্যে ইন্টারফেসে তাদের মধ্যে একটি সম্ভাব্য পার্থক্য দেখা দেয়। এই সম্ভাব্য পার্থক্যের চিহ্ন এবং মাত্রা ধাতুর প্রকারের উপর নির্ভর করে (তামা, দস্তা ইত্যাদি, দ্রবণে আয়নগুলির ঘনত্বের উপর এবং তাপমাত্রা এবং চাপ থেকে প্রায় স্বাধীন।

একটি ইলেক্ট্রোলাইটে নিমজ্জিত বিভিন্ন ধাতুর দুটি ইলেক্ট্রোড একটি গ্যালভানিক কোষ গঠন করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি ভোল্টা কোষে, দস্তা এবং তামার ইলেক্ট্রোডগুলি সালফিউরিক অ্যাসিডের জলীয় দ্রবণে নিমজ্জিত হয়। প্রথমে, দ্রবণটিতে দস্তা আয়ন বা তামার আয়ন থাকে না। যাইহোক, পরে এই আয়নগুলি ইলেক্ট্রোড থেকে দ্রবণে প্রবেশ করে এবং গতিশীল ভারসাম্য প্রতিষ্ঠিত হয়। যতক্ষণ না ইলেক্ট্রোডগুলি একে অপরের সাথে তারের দ্বারা সংযুক্ত না হয়, ততক্ষণ ইলেক্ট্রোলাইটের সম্ভাব্যতা সমস্ত পয়েন্টে একই থাকে এবং ইলেক্ট্রোডগুলির সম্ভাব্যতাগুলি ইলেক্ট্রোলাইটের সম্ভাব্যতা থেকে পৃথক হয় কারণ এর সাথে তাদের ইন্টারফেসে গঠিত দ্বিগুণ স্তরগুলির কারণে ইলেক্ট্রোলাইট এই ক্ষেত্রে, জিঙ্কের ইলেক্ট্রোড সম্ভাব্য -0.763 V এবং তামার সমান। এই সম্ভাব্য লাফগুলি নিয়ে গঠিত ভোল্ট উপাদানটির ইলেক্ট্রোমোটিভ বল সমান হবে

একটি গ্যালভানিক উপাদান সহ একটি সার্কিটে কারেন্ট।যদি একটি গ্যালভানিক কোষের ইলেক্ট্রোডগুলি একটি তারের সাথে সংযুক্ত থাকে, তবে এই তারের মাধ্যমে ইলেকট্রনগুলি ঋণাত্মক ইলেক্ট্রোড (জিঙ্ক) থেকে ধনাত্মক ইলেক্ট্রোডে (তামা) চলে যাবে, যা ইলেক্ট্রোড এবং ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্যে গতিশীল ভারসাম্য বিপর্যস্ত করে। নিমজ্জিত দস্তা আয়নগুলি ইলেক্ট্রোড থেকে দ্রবণে যেতে শুরু করবে, যাতে ইলেক্ট্রোড এবং ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্যে একটি ধ্রুবক সম্ভাব্য লাফ দিয়ে একই অবস্থায় বৈদ্যুতিক ডাবল স্তর বজায় রাখা যায়। একইভাবে, একটি তামার ইলেক্ট্রোডের সাহায্যে, তামার আয়নগুলি দ্রবণ থেকে সরে যেতে শুরু করবে এবং ইলেক্ট্রোডের উপর প্রবাহিত হবে। এই ক্ষেত্রে, নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের কাছে আয়নের ঘাটতি তৈরি হয় এবং ধনাত্মক ইলেক্ট্রোডের কাছে এই জাতীয় আয়নের অতিরিক্ত তৈরি হয়। দ্রবণে মোট আয়ন সংখ্যা পরিবর্তন হবে না।

বর্ণিত প্রক্রিয়াগুলির ফলস্বরূপ, একটি বদ্ধ সার্কিটে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ বজায় থাকবে, যা ইলেকট্রনের গতিবিধি দ্বারা সংযোগকারী তারে এবং আয়ন দ্বারা ইলেক্ট্রোলাইটে তৈরি হয়। যখন একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ চলে যায়, তখন দস্তা ইলেক্ট্রোড ধীরে ধীরে দ্রবীভূত হয় এবং তামা ধনাত্মক (তামা) এর উপর জমা হয়

ইলেক্ট্রোড দস্তা ইলেক্ট্রোডে আয়ন ঘনত্ব বৃদ্ধি পায় এবং তামা ইলেক্ট্রোডে হ্রাস পায়।

একটি গ্যালভানিক উপাদান সহ একটি সার্কিটে সম্ভাব্য।একটি রাসায়নিক উপাদান সমন্বিত একটি নন-ইউনিফর্ম ক্লোজড সার্কিটে বৈদ্যুতিক প্রবাহের উত্তরণের বর্ণিত প্যাটার্নটি সার্কিট বরাবর সম্ভাব্য বন্টনের সাথে মিলে যায়, চিত্রে পরিকল্পিতভাবে দেখানো হয়েছে। 107. বাহ্যিক বর্তনীতে, অর্থাৎ, ইলেক্ট্রোডের সাথে সংযোগকারী তারে, পটেনশিয়াল মসৃণভাবে ধনাত্মক (তামা) ইলেক্ট্রোড A-তে মান থেকে ঋণাত্মক (জিঙ্ক) ইলেক্ট্রোড B-এর মান থেকে একটি সমজাতীয়তার জন্য ওহমের সূত্র অনুসারে হ্রাস পায়। কন্ডাক্টর অভ্যন্তরীণ বর্তনীতে, অর্থাৎ, ইলেক্ট্রোডের মধ্যে ইলেক্ট্রোলাইটে, পটেনশিয়ালটি দস্তা ইলেক্ট্রোডের কাছাকাছি একটি মান থেকে তামার ইলেক্ট্রোডের কাছাকাছি একটি মানতে ধীরে ধীরে হ্রাস পায়। যদি বাহ্যিক সার্কিটে কারেন্ট তামার ইলেক্ট্রোড থেকে জিঙ্ক ইলেক্ট্রোডে প্রবাহিত হয়, তবে ইলেক্ট্রোলাইটের ভিতরে এটি দস্তা থেকে তামার দিকে প্রবাহিত হয়। বৈদ্যুতিক ডাবল স্তরগুলিতে সম্ভাব্য লাফগুলি বাহ্যিক (এই ক্ষেত্রে রাসায়নিক) শক্তিগুলির ক্রিয়াকলাপের ফলে তৈরি হয়। বাহ্যিক শক্তির কারণে দ্বিগুণ স্তরে বৈদ্যুতিক চার্জের চলাচল বৈদ্যুতিক শক্তির ক্রিয়াকলাপের দিকের বিপরীতে ঘটে।

ভাত। 107. একটি রাসায়নিক উপাদান ধারণকারী একটি চেইন বরাবর সম্ভাব্য বন্টন

চিত্রে সম্ভাব্য পরিবর্তনের আনত বিভাগগুলি। 107 ক্লোজড সার্কিটের বাহ্যিক এবং অভ্যন্তরীণ অংশগুলির বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের সাথে মিলে যায়। এই বিভাগগুলির সাথে মোট সম্ভাব্য ড্রপ দ্বিগুণ স্তরগুলিতে সম্ভাব্য লাফের যোগফলের সমান, অর্থাৎ, উপাদানটির ইলেক্ট্রোমোটিভ বল৷

একটি গ্যালভানিক কোষে বৈদ্যুতিক প্রবাহের উত্তরণটি ইলেক্ট্রোডগুলিতে প্রকাশিত উপ-পণ্য এবং ইলেক্ট্রোলাইটে ঘনত্বের পার্থক্যের কারণে জটিল। এই ঘটনাগুলিকে ইলেক্ট্রোলাইটিক মেরুকরণ বলা হয়। উদাহরণস্বরূপ, ভোল্টা উপাদানগুলিতে, যখন সার্কিট বন্ধ থাকে, তখন ধনাত্মক আয়নগুলি তামার ইলেক্ট্রোডে চলে যায় এবং এতে জমা হয়। ফলস্বরূপ, কিছু সময় পরে তামার ইলেক্ট্রোড একটি হাইড্রোজেন দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। যেহেতু হাইড্রোজেনের ইলেক্ট্রোড পটেনশিয়াল তামার ইলেক্ট্রোড পটেনশিয়াল থেকে 0.337 V কম, মৌলের emf প্রায় একই পরিমাণ কমে যায়। উপরন্তু, তামার ইলেক্ট্রোডে নির্গত হাইড্রোজেন উপাদানটির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়।

হাইড্রোজেনের ক্ষতিকারক প্রভাব কমাতে, ডিপোলারাইজার ব্যবহার করা হয় - বিভিন্ন অক্সিডাইজিং এজেন্ট। উদাহরণস্বরূপ, সর্বাধিক ব্যবহৃত উপাদান লেক্ল্যাঞ্চে ("শুষ্ক" ব্যাটারি)

ধনাত্মক ইলেক্ট্রোড হল একটি গ্রাফাইট রড যা ম্যাঙ্গানিজ পারক্সাইড এবং গ্রাফাইটের সংকুচিত ভর দ্বারা বেষ্টিত।

ব্যাটারি।একটি কার্যত গুরুত্বপূর্ণ ধরণের গ্যালভানিক কোষ হল ব্যাটারি, যার জন্য, ডিসচার্জ করার পরে, বৈদ্যুতিক শক্তিকে রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তর করার সাথে একটি বিপরীত চার্জিং প্রক্রিয়া সম্ভব। বৈদ্যুতিক প্রবাহ উৎপাদনের সময় গ্রাস করা পদার্থগুলি ইলেক্ট্রোলাইসিসের মাধ্যমে ব্যাটারির ভিতরে পুনরুদ্ধার করা হয়।

এটি দেখা যায় যে ব্যাটারি চার্জ করার সময়, সালফিউরিক অ্যাসিডের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়, যা ইলেক্ট্রোলাইটের ঘনত্ব বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে।

এইভাবে, চার্জিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, ইলেক্ট্রোডগুলির একটি তীক্ষ্ণ প্রতিসমতা তৈরি হয়: একটি সীসা হয়ে যায়, অন্যটি সীসা পারক্সাইডে পরিণত হয়। একটি চার্জযুক্ত ব্যাটারি হল একটি গ্যালভানিক কোষ যা বর্তমানের উত্স হিসাবে কাজ করতে পারে।

যখন বৈদ্যুতিক শক্তি গ্রাহকরা ব্যাটারির সাথে সংযুক্ত থাকে, তখন একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ সার্কিটের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হবে, যার দিকটি চার্জিং কারেন্টের বিপরীত। রাসায়নিক বিক্রিয়া বিপরীত দিকে যায় এবং ব্যাটারি তার আসল অবস্থায় ফিরে আসে। উভয় ইলেক্ট্রোড লবণের একটি স্তর দিয়ে আচ্ছাদিত হবে, এবং সালফিউরিক অ্যাসিডের ঘনত্ব তার আসল মূল্যে ফিরে আসবে।

চার্জ করা ব্যাটারির জন্য, EMF প্রায় 2.2 V হয়। ডিসচার্জ করার সময় এটি 1.85 V-এ নেমে যায়। আরও ডিসচার্জ করার পরামর্শ দেওয়া হয় না, যেহেতু সীসা সালফেট গঠন অপরিবর্তনীয় হয়ে যায় এবং ব্যাটারি নষ্ট হয়ে যায়।

ডিসচার্জ করার সময় ব্যাটারি যে সর্বোচ্চ চার্জ দিতে পারে তাকে এর ক্ষমতা বলে। ব্যাটারির ক্ষমতা সাধারণত

অ্যাম্পিয়ার ঘন্টায় পরিমাপ করা হয়। প্লেটগুলির উপরিভাগ যত বড়, তত বড়।

তড়িৎ বিশ্লেষণের অ্যাপ্লিকেশন।ইলেক্ট্রোলাইসিস ধাতুবিদ্যায় ব্যবহৃত হয়। অ্যালুমিনিয়াম এবং খাঁটি তামার সবচেয়ে সাধারণ ইলেক্ট্রোলাইটিক উত্পাদন। ইলেক্ট্রোলাইসিস ব্যবহার করে, আলংকারিক এবং প্রতিরক্ষামূলক আবরণ (নিকেল প্লেটিং, ক্রোম প্লেটিং) পাওয়ার জন্য অন্যের পৃষ্ঠে কিছু পদার্থের পাতলা স্তর তৈরি করা সম্ভব। পিলযোগ্য আবরণ (ইলেক্ট্রোপ্লাস্টি) তৈরির প্রক্রিয়াটি রাশিয়ান বিজ্ঞানী বি.এস. জ্যাকোবি দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল, যিনি এটিকে সেন্ট পিটার্সবার্গের সেন্ট আইজ্যাকের ক্যাথেড্রালকে সাজানোর ফাঁপা ভাস্কর্য তৈরি করতে ব্যবহার করেছিলেন।

ধাতু এবং ইলেক্ট্রোলাইটে বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার শারীরিক প্রক্রিয়ার মধ্যে পার্থক্য কী?

ব্যাখ্যা করুন কেন একটি প্রদত্ত পদার্থের বিচ্ছিন্নতার মাত্রা দ্রাবকের অস্তরক ধ্রুবকের উপর নির্ভর করে।

ব্যাখ্যা করুন কেন অত্যন্ত পাতলা ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণে প্রায় সমস্ত দ্রবণীয় অণু বিচ্ছিন্ন হয়।

ইলেক্ট্রোলাইটের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার প্রক্রিয়া কীভাবে গ্যাসের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার প্রক্রিয়ার অনুরূপ তা ব্যাখ্যা কর। কেন, ধ্রুবক বাহ্যিক অবস্থার অধীনে, বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের সমানুপাতিক?

বৈদ্যুতিক আধান সংরক্ষণের আইনটি তড়িৎ বিশ্লেষণের (3) আইন তৈরিতে কী ভূমিকা পালন করে?

একটি পদার্থের তড়িৎ রাসায়নিক সমতুল্য এবং এর আয়নগুলির নির্দিষ্ট চার্জের মধ্যে সম্পর্ক ব্যাখ্যা কর।

একাধিক ইলেক্ট্রোলাইটিক স্নান থাকলে, কিন্তু কারেন্ট পরিমাপের জন্য কোনো যন্ত্র না থাকলে পরীক্ষামূলকভাবে কীভাবে বিভিন্ন পদার্থের ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সমতুল্য অনুপাত নির্ধারণ করা যায়?

ডিসি নেটওয়ার্কে বিদ্যুৎ মিটার তৈরি করতে ইলেক্ট্রোলাইসিসের ঘটনাটি কীভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে?

কেন ফ্যারাডে এর আইন বিদ্যুতের পারমাণবিক প্রকৃতি সম্পর্কে ধারণা পরীক্ষামূলক প্রমাণ হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে?

ধাতব ইলেক্ট্রোডগুলি জলে এবং এই ধাতুগুলির আয়ন ধারণকারী ইলেক্ট্রোলাইটে নিমজ্জিত হলে কোন প্রক্রিয়াগুলি ঘটে?

তড়িৎ প্রবাহের সময় গ্যালভানিক কোষের ইলেক্ট্রোডের কাছাকাছি ইলেক্ট্রোলাইটে ঘটে যাওয়া প্রক্রিয়াগুলি বর্ণনা কর।

কেন একটি ভোল্টাইক কোষের ভিতরে ধনাত্মক আয়ন ঋণাত্মক (জিঙ্ক) ইলেক্ট্রোড থেকে ধনাত্মক (তামা) ইলেক্ট্রোডে চলে যায়? কিভাবে একটি সম্ভাব্য বন্টন একটি সার্কিটে ঘটবে যা আয়নগুলিকে এইভাবে সরাতে পারে?

হাইড্রোমিটার, অর্থাৎ তরলের ঘনত্ব পরিমাপের যন্ত্র ব্যবহার করে অ্যাসিড ব্যাটারির চার্জের মাত্রা কেন পরীক্ষা করা যায়?

কীভাবে ব্যাটারির প্রক্রিয়াগুলি "শুষ্ক" ব্যাটারির প্রক্রিয়াগুলির থেকে মৌলিকভাবে পৃথক হয়?

ব্যাটারি সি চার্জ করার প্রক্রিয়ায় ব্যয় করা বৈদ্যুতিক শক্তির কোন অংশটি ডিসচার্জ করার সময় ব্যবহার করা যেতে পারে, যদি চার্জিং প্রক্রিয়া চলাকালীন তার টার্মিনালগুলিতে ভোল্টেজ বজায় থাকে

বিষয়ে প্রতিবেদন:

বিদ্যুৎ

তরল মধ্যে

(ইলেক্ট্রোলাইটস)

ইলেক্ট্রোলাইসিস

ফ্যারাডে এর আইন

প্রাথমিক বৈদ্যুতিক চার্জ

ছাত্ররা 8 ম ক্লাস « খ »

এল ওগিনোভা এম আরিয়াস ক ndreevny

মস্কো 2003

বিদ্যালয় নং 91

ভূমিকা

আমাদের জীবনের অনেক কিছু জলে লবণের দ্রবণের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা (ইলেক্ট্রোলাইট) এর সাথে যুক্ত। হৃৎপিণ্ডের প্রথম স্পন্দন (মানব দেহে "জীবিত" বিদ্যুৎ, যা 80% জল) থেকে রাস্তায় গাড়ি, প্লেয়ার এবং মোবাইল ফোন (এই ডিভাইসগুলির একটি অবিচ্ছেদ্য অংশ হল "ব্যাটারি" - ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ব্যাটারি এবং বিভিন্ন ব্যাটারি - গাড়ির সীসা-অ্যাসিড থেকে সবচেয়ে দামী মোবাইল ফোনে লিথিয়াম পলিমার পর্যন্ত)। বিষাক্ত ধোঁয়ায় ধূমপান করা বিশাল ভ্যাটগুলিতে, উচ্চ তাপমাত্রায় গলিত বক্সাইট থেকে ইলেক্ট্রোলাইসিস দ্বারা অ্যালুমিনিয়াম তৈরি করা হয় - বিমানের জন্য "ডানাযুক্ত" ধাতু এবং ফান্টার ক্যান। চারপাশের সবকিছু - একটি বিদেশী গাড়ির ক্রোম-প্লেটেড রেডিয়েটর গ্রিল থেকে কানের মধ্যে সিলভার-প্লেটেড কানের দুল পর্যন্ত - কিছু সময়ে একটি দ্রবণ বা গলিত লবণের সম্মুখীন হয়েছে, এবং ফলস্বরূপ, তরলে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ। এটি কোন কিছুর জন্য নয় যে এই ঘটনাটি একটি সম্পূর্ণ বিজ্ঞান - ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রি দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়। কিন্তু এখন আমরা এই ঘটনার ভৌত ভিত্তি সম্পর্কে আরও আগ্রহী।

দ্রবণে বৈদ্যুতিক প্রবাহ। ইলেক্ট্রোলাইটস

8 তম গ্রেডের পদার্থবিদ্যা পাঠ থেকে আমরা জানি যে কন্ডাকটরগুলিতে (ধাতু) চার্জ নেতিবাচক চার্জযুক্ত ইলেকট্রন দ্বারা বহন করা হয়।

আধানযুক্ত কণার ক্রমাগত চলাচলকে বৈদ্যুতিক প্রবাহ বলে।

কিন্তু যদি আমরা একটি ডিভাইস (গ্রাফাইট ইলেক্ট্রোড সহ):

তারপরে আমরা নিশ্চিত করব যে অ্যামিটার সুইটি বিচ্যুত হয় - দ্রবণের মধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহিত হয়! দ্রবণে কোন চার্জযুক্ত কণা আছে?

1877 সালে, সুইডিশ বিজ্ঞানী Svante Arrhenius, বিভিন্ন পদার্থের দ্রবণের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা অধ্যয়ন করে এই উপসংহারে এসেছিলেন যে এটি জলে লবণ দ্রবীভূত হওয়ার সময় তৈরি হওয়া আয়নগুলির কারণে ঘটে। পানিতে দ্রবীভূত হলে, CuSO 4 অণু দুটি ভিন্ন চার্জযুক্ত আয়ন - Cu 2+ এবং SO 4 2--এ বিভক্ত (বিচ্ছিন্ন) হয়। সরলীকৃত প্রক্রিয়াগুলি নিম্নলিখিত সূত্র দ্বারা প্রতিফলিত হতে পারে:

CuSO 4 ÞCu 2+ +SO 4 2-

লবণ, ক্ষার এবং অ্যাসিডের দ্রবণ বৈদ্যুতিক প্রবাহ পরিচালনা করে।

যেসব পদার্থের দ্রবণে বৈদ্যুতিক প্রবাহ সঞ্চালিত হয় তাকে ইলেক্ট্রোলাইট বলে।

চিনি, অ্যালকোহল, গ্লুকোজ এবং অন্যান্য কিছু পদার্থের দ্রবণ বিদ্যুৎ সঞ্চালন করে না।

যে সকল পদার্থের দ্রবণ বৈদ্যুতিক প্রবাহ সঞ্চালন করে না তাদেরকে ননইলেক্ট্রোলাইট বলে।

ইলেক্ট্রোলাইটিক বিচ্ছিন্নতা

ইলেক্ট্রোলাইট ভেঙ্গে আয়নে পরিণত হওয়ার প্রক্রিয়াকে ইলেক্ট্রোলাইটিক ডিসোসিয়েশন বলে।

এস. আরহেনিয়াস, যিনি সমাধানের ভৌত তত্ত্ব মেনে চলেন, তিনি পানির সাথে ইলেক্ট্রোলাইটের মিথস্ক্রিয়াকে বিবেচনায় নেননি এবং বিশ্বাস করতেন যে সমাধানগুলিতে মুক্ত আয়ন রয়েছে। বিপরীতে, রাশিয়ান রসায়নবিদ I.A. Kablukov এবং V.A. Kistyakovsky D.I. মেন্ডেলিভের রাসায়নিক তত্ত্বকে ইলেক্ট্রোলাইটিক বিয়োজন ব্যাখ্যা করার জন্য প্রয়োগ করেছিলেন এবং প্রমাণ করেছিলেন যে যখন একটি ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবীভূত হয়, তখন জলের সাথে দ্রবীভূত পদার্থের একটি রাসায়নিক মিথস্ক্রিয়া ঘটে, যা হাইড্রেট গঠনের দিকে পরিচালিত করে, এবং তারপর তারা আয়ন মধ্যে বিচ্ছিন্ন. তারা বিশ্বাস করত যে সমাধানগুলি মুক্ত নয়, "নগ্ন" আয়ন নয়, বরং হাইড্রেটেড, অর্থাৎ জলের অণুগুলির "কোট পরিহিত"। ফলস্বরূপ, ইলেক্ট্রোলাইট অণুগুলির বিচ্ছেদ নিম্নলিখিত ক্রম অনুসারে ঘটে:

ক) একটি ইলেক্ট্রোলাইট অণুর খুঁটির চারপাশে জলের অণুর অভিযোজন

খ) ইলেক্ট্রোলাইট অণুর হাইড্রেশন

গ) এর আয়নকরণ

ঘ) হাইড্রেটেড আয়নে এর পচন

ইলেক্ট্রোলাইটিক ডিসোসিয়েশনের ডিগ্রী সম্পর্কিত, ইলেক্ট্রোলাইটগুলি শক্তিশালী এবং দুর্বল ভাগে বিভক্ত।

- শক্তিশালী ইলেক্ট্রোলাইটস- যারা দ্রবীভূত হয়ে গেলে প্রায় সম্পূর্ণভাবে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়।

তাদের বিচ্ছিন্নতার মাত্রা একতার দিকে ঝোঁক।

- দুর্বল ইলেক্ট্রোলাইটস- যেগুলি প্রায় দ্রবীভূত হলে বিচ্ছিন্ন হয় না। তাদের বিচ্ছিন্নতার মাত্রা শূন্যের দিকে থাকে।

এ থেকে আমরা উপসংহারে পৌঁছেছি যে ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণে বৈদ্যুতিক চার্জের বাহক (বৈদ্যুতিক প্রবাহের বাহক) ইলেকট্রন নয়, বরং ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক চার্জযুক্ত। হাইড্রেটেড আয়ন .

ইলেক্ট্রোলাইট প্রতিরোধের তাপমাত্রা নির্ভরতা

তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথেবিচ্ছিন্নকরণ প্রক্রিয়া সহজতর হয়, আয়নগুলির গতিশীলতা বৃদ্ধি পায় এবং ইলেক্ট্রোলাইট প্রতিরোধের ড্রপ .

ক্যাথোড এবং অ্যানোড। Cations এবং anions

বৈদ্যুতিক প্রবাহের প্রভাবে আয়নগুলির কী ঘটে?

আমাদের ডিভাইসে ফিরে আসা যাক:

দ্রবণে, CuSO 4 আয়নগুলিতে বিচ্ছিন্ন - Cu 2+ এবং SO 4 2-। ধনাত্মক চার্জযুক্ত আয়ন Cu 2+ (কেশন)নেতিবাচক চার্জযুক্ত ইলেক্ট্রোডের প্রতি আকৃষ্ট হয়- ক্যাথোড, যেখানে এটি অনুপস্থিত ইলেকট্রন গ্রহণ করে এবং ধাতব তামাতে হ্রাস পায় - একটি সাধারণ পদার্থ। আপনি যদি দ্রবণের মধ্য দিয়ে কারেন্ট পাস করার পরে ডিভাইস থেকে ক্যাথোডটি সরিয়ে ফেলেন তবে একটি লাল-বাদামী আবরণ লক্ষ্য করা সহজ - এটি ধাতব তামা।

ফ্যারাডে এর প্রথম আইন

আমরা কি জানতে পারি কত তামা মুক্তি পেয়েছে? পরীক্ষার আগে এবং পরে ক্যাথোড ওজন করে, জমা ধাতুর ভর সঠিকভাবে নির্ধারণ করা যেতে পারে। পরিমাপ দেখায় যে ইলেক্ট্রোডগুলিতে প্রকাশিত পদার্থের ভর বর্তমান শক্তি এবং ইলেক্ট্রোলাইসিস সময়ের উপর নির্ভর করে:

যেখানে K হল আনুপাতিকতা সহগ, একে বলা হয় ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সমতুল্য .

ফলস্বরূপ, মুক্তিপ্রাপ্ত পদার্থের ভর বর্তমান শক্তি এবং ইলেক্ট্রোলাইসিস সময়ের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। কিন্তু সময়ের সাথে বর্তমান (সূত্র অনুযায়ী):

একটি চার্জ আছে।

তাই, ইলেক্ট্রোডে নির্গত পদার্থের ভর চার্জের সমানুপাতিক, বা ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্য দিয়ে যাওয়া বিদ্যুতের পরিমাণ।

M=K'q

এই আইন পরীক্ষামূলকভাবে 1843 সালে ইংরেজ বিজ্ঞানী মাইকেল ফ্যারাডে আবিষ্কার করেছিলেন এবং বলা হয় ফ্যারাডে এর প্রথম আইন .

ফ্যারাডে এর দ্বিতীয় আইন

ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সমতুল্য কি এবং এটি কিসের উপর নির্ভর করে? মাইকেল ফ্যারাডেও এই প্রশ্নের উত্তর দিয়েছেন।

অসংখ্য পরীক্ষা-নিরীক্ষার উপর ভিত্তি করে, তিনি এই উপসংহারে এসেছিলেন যে এই মান প্রতিটি পদার্থের বৈশিষ্ট্য। সুতরাং, উদাহরণস্বরূপ, ল্যাপিস (সিলভার নাইট্রেট AgNO 3) এর একটি দ্রবণের ইলেক্ট্রোলাইসিসের সময়, 1টি দুল 1.1180 মিলিগ্রাম রূপালী রিলিজ করে; যেকোন রূপালী লবণের 1 লকেট চার্জের সাথে ইলেক্ট্রোলাইসিসের সময় ঠিক একই পরিমাণ রৌপ্য নির্গত হয়। যখন অন্য ধাতুর লবণের ইলেক্ট্রোলাইসিস হয়, তখন 1 লকেট সেই ধাতুর অন্য পরিমাণ ছেড়ে দেয়। এইভাবে , একটি পদার্থের তড়িৎ রাসায়নিক সমতুল্য হল এই পদার্থের ভর যা ইলেক্ট্রোলাইসিসের সময় 1 কুলম্ব বিদ্যুতের মাধ্যমে প্রবাহিত হয়। . এখানে কিছু পদার্থের জন্য এর মান রয়েছে:

টেবিল থেকে আমরা দেখতে পাচ্ছি যে বিভিন্ন পদার্থের তড়িৎ রাসায়নিক সমতুল্য একে অপরের থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে আলাদা। কোন পদার্থের বৈদ্যুতিক রাসায়নিক সমতুল্যের মান কোন পদার্থের উপর নির্ভর করে? এই প্রশ্নের উত্তর দেওয়া হয় ফ্যারাডে এর দ্বিতীয় আইন :

বিভিন্ন পদার্থের ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সমতুল্য তাদের পারমাণবিক ওজনের সমানুপাতিক এবং তাদের রাসায়নিক ভ্যালেন্সি প্রকাশকারী সংখ্যার বিপরীতভাবে সমানুপাতিক।

n – ভ্যালেন্স

A - পারমাণবিক ওজন

- প্রদত্ত পদার্থের রাসায়নিক সমতুল্য বলা হয়

- আনুপাতিকতা সহগ, যা ইতিমধ্যেই একটি সর্বজনীন ধ্রুবক, অর্থাৎ, এটির সমস্ত পদার্থের জন্য একই মান রয়েছে। আমরা যদি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সমতুল্যকে g/k তে পরিমাপ করি, আমরা দেখতে পাই যে এটি 1.037´10 -5 g/k এর সমান।

ফ্যারাডে এর প্রথম এবং দ্বিতীয় আইন একত্রিত করে আমরা পাই:

এই সূত্রটির একটি সাধারণ ভৌত অর্থ রয়েছে: F হল সাংখ্যিকভাবে সেই চার্জের সমান যা একটি রাসায়নিক সমতুল্য পরিমাণের সমান পরিমাণে ইলেক্ট্রোডগুলিতে একটি পদার্থ ছেড়ে দেওয়ার জন্য যেকোনো ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্য দিয়ে যেতে হবে। F কে ফ্যারাডে সংখ্যা বলা হয় এবং এটি 96400 k/g এর সমান।

আঁচিল এবং এতে অণুর সংখ্যা। অ্যাভোগাড্রোর নম্বর

8 ম শ্রেণীর রসায়ন কোর্স থেকে আমরা জানি যে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় জড়িত পদার্থের পরিমাণ পরিমাপ করার জন্য, একটি বিশেষ ইউনিট বেছে নেওয়া হয়েছিল - মোল। একটি পদার্থের এক মোল পরিমাপ করতে, আপনাকে এটির আপেক্ষিক আণবিক ভর হিসাবে যতগুলি গ্রাম নিতে হবে।

উদাহরণস্বরূপ, 1 মোল জল (H 2 O) 18 গ্রামের সমান (1 + 1 + 16 = 18), অক্সিজেনের একটি মোল (O 2) 32 গ্রাম এবং লোহার একটি মোল (Fe) 56 গ্রাম। কিন্তু যা আমাদের জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ তা প্রতিষ্ঠিত হয়েছে যে কোনো পদার্থের 1 তিল সর্বদা ধারণ করে একই সংখ্যক অণু .

একটি তিল একটি পদার্থের পরিমাণ যা 6 ধারণ করে ´ এই পদার্থের 10 23টি অণু।

ইতালীয় বিজ্ঞানী এ. অ্যাভোগাড্রোর সম্মানে, এই সংখ্যাটি ( এন) বলা হয় অ্যাভোগাড্রোর ধ্রুবকবা অ্যাভোগাড্রোর নম্বর .

সূত্র থেকে এটা যে অনুসরণ করে যদি q=F, যে. এর মানে হল যে যখন 96,400 কুলম্বের সমান চার্জ ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্য দিয়ে যায়, তখন যেকোনো পদার্থের গ্রাম মুক্তি পাবে। অন্য কথায়, একটি মনোভ্যালেন্ট পদার্থের এক তিল মুক্ত করতে, একটি চার্জ ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হতে হবে q=Fদুল কিন্তু আমরা জানি যে কোনো পদার্থের যে কোনো মোলে একই সংখ্যক অণু থাকে- N=6x10 23. এটি আমাদেরকে একক পদার্থের একটি আয়নের চার্জ গণনা করতে দেয় - প্রাথমিক বৈদ্যুতিক চার্জ - একটি (!) ইলেকট্রনের চার্জ:

ইলেক্ট্রোলাইসিস অ্যাপ্লিকেশন

বিশুদ্ধ ধাতু প্রাপ্তির জন্য ইলেক্ট্রোলাইটিক পদ্ধতি (পরিশোধন, পরিশোধন)। ইলেক্ট্রোলাইসিস অ্যানোড দ্রবীভূত দ্বারা অনুষঙ্গী

একটি ভাল উদাহরণ হল তামার ইলেক্ট্রোলাইটিক পরিশোধন (পরিশোধন)। আকরিক থেকে সরাসরি প্রাপ্ত কপার প্লেটে নিক্ষেপ করা হয় এবং CuSO 4 দ্রবণে একটি অ্যানোড হিসাবে স্থাপন করা হয়। স্নানের ইলেক্ট্রোডের ভোল্টেজ নির্বাচন করে (0.20-0.25 V), এটা নিশ্চিত করা সম্ভব যে ক্যাথোডে শুধুমাত্র ধাতব তামা নির্গত হয়। এই ক্ষেত্রে, বিদেশী অমেধ্যগুলি হয় দ্রবণে যায় (ক্যাথোডে ছাড়াই) বা পলি আকারে স্নানের নীচে পড়ে ("অ্যানোড স্লাজ")। অ্যানোড পদার্থের ক্যাটেশনগুলি SO 4 2- anion এর সাথে একত্রিত হয় এবং এই ভোল্টেজে ক্যাথোডে শুধুমাত্র ধাতব তামা নির্গত হয়। অ্যানোডটি "দ্রবীভূত" বলে মনে হচ্ছে। এই পরিশোধন আমাদের 99.99% ("চার নাইন") এর বিশুদ্ধতা অর্জন করতে দেয়। মূল্যবান ধাতু (সোনা Au, রৌপ্য Ag) একইভাবে বিশুদ্ধ করা হয় (পরিশোধন)।

বর্তমানে, সমস্ত অ্যালুমিনিয়াম (আল) ইলেক্ট্রোলাইটিকভাবে খনন করা হয় (বক্সাইট গলে যাওয়া থেকে)।

ইলেক্ট্রোপ্লেটিং

ইলেক্ট্রোপ্লেটিং - ফলিত ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রির একটি ক্ষেত্র যা ধাতু এবং অ-ধাতু উভয় পণ্যের পৃষ্ঠে ধাতব আবরণ প্রয়োগের প্রক্রিয়াগুলি নিয়ে কাজ করে যখন একটি সরাসরি বৈদ্যুতিক প্রবাহ তাদের লবণের সমাধানের মধ্য দিয়ে যায়। ইলেক্ট্রোপ্লেটিং প্রযুক্তিকে ভাগ করা হয় ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এবং গ্যালভানোপ্লাস্টি .

ইলেক্ট্রোলাইসিস ধাতু বস্তুকে অন্য ধাতুর একটি স্তর দিয়ে আবরণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এই প্রক্রিয়া বলা হয় ইলেক্ট্রোপ্লেটিং. বিশেষ প্রযুক্তিগত গুরুত্ব হল হার্ড-টু-অক্সিডাইজ করা ধাতুর আবরণ, বিশেষ করে নিকেল এবং ক্রোমিয়াম প্রলেপ, সেইসাথে সিলভার এবং সোনার প্রলেপ, যা প্রায়শই ধাতুকে ক্ষয় থেকে রক্ষা করতে ব্যবহৃত হয়। পছন্দসই আবরণ পাওয়ার জন্য, বস্তুটিকে পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে পরিষ্কার করা হয়, ভালভাবে হ্রাস করা হয় এবং একটি ইলেক্ট্রোলাইটিক স্নানের মধ্যে ক্যাথোড হিসাবে স্থাপন করা হয় যাতে ধাতুটির লবণ থাকে যার সাথে বস্তুটি প্রলেপ দিতে চায়। আরও অভিন্ন আবরণের জন্য, দুটি প্লেটকে একটি অ্যানোড হিসাবে ব্যবহার করা দরকারী, তাদের মধ্যে বস্তুটি স্থাপন করা।

এছাড়াও, ইলেক্ট্রোলাইসিসের মাধ্যমে, আপনি কেবলমাত্র একটি ধাতু বা অন্য ধাতুর স্তর দিয়ে বস্তুগুলিকে আবরণ করতে পারবেন না, তবে তাদের ত্রাণ ধাতব অনুলিপিও তৈরি করতে পারেন (উদাহরণস্বরূপ, মুদ্রা, পদক)। এই প্রক্রিয়াটি 19 শতকের চল্লিশের দশকে রাশিয়ান পদার্থবিদ এবং বৈদ্যুতিক প্রকৌশলী, রাশিয়ান একাডেমি অফ সায়েন্সেসের সদস্য বরিস সেমেনোভিচ জ্যাকোবি (1801-1874) দ্বারা উদ্ভাবিত হয়েছিল এবং বলা হয় ইলেক্ট্রোপ্লেটিং . একটি বস্তুর একটি ত্রাণ অনুলিপি তৈরি করতে, একটি ঢালাই প্রথমে কিছু প্লাস্টিকের উপাদান থেকে তৈরি করা হয়, যেমন মোম। এই ঢালাইকে গ্রাফাইট দিয়ে ঘষে ইলেক্ট্রোলাইটিক স্নানে ক্যাথোড হিসেবে নিমজ্জিত করা হয়, যেখানে ধাতুর একটি স্তর এতে জমা হয়। এটি মুদ্রিত ফর্ম উত্পাদন মুদ্রণ ব্যবহার করা হয়.

উপরে উল্লিখিতগুলি ছাড়াও, ইলেক্ট্রোলাইসিস অন্যান্য ক্ষেত্রে প্রয়োগ পেয়েছে:

ধাতু উপর অক্সাইড প্রতিরক্ষামূলক ছায়াছবি প্রাপ্তি (anodizing);

একটি ধাতু পণ্যের ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পৃষ্ঠ চিকিত্সা (মসৃণতা);

ধাতুর ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পেইন্টিং (উদাহরণস্বরূপ, তামা, পিতল, দস্তা, ক্রোমিয়াম, ইত্যাদি);

জল পরিশোধন হল এটি থেকে দ্রবণীয় অমেধ্য অপসারণ। ফলাফল তথাকথিত নরম জল (এর বৈশিষ্ট্য পাতিত জল অনুরূপ);

কাটিং যন্ত্রের ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ধারালো করা (উদাহরণস্বরূপ, অস্ত্রোপচারের ছুরি, রেজার, ইত্যাদি)।

ব্যবহৃত সাহিত্যের তালিকা:

1. গুরেভিচ এ.ই. “পদার্থবিদ্যা। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ঘটনা। 8 ম শ্রেণী" মস্কো, পাবলিশিং হাউস "ড্রোফা"। 1999

2. গ্যাব্রিলিয়ান ও.এস. "রসায়ন। 8 ম শ্রেণী" মস্কো, পাবলিশিং হাউস "ড্রোফা"। 1997

3. "শিক্ষাবিদ জি এস ল্যান্ডসবার্গ দ্বারা সম্পাদিত পদার্থবিজ্ঞানের প্রাথমিক পাঠ্যপুস্তক - দ্বিতীয় খণ্ড - বিদ্যুৎ এবং চুম্বকত্ব।" মস্কো, "বিজ্ঞান" 1972।

4. এরিক এম. রজার্স। "অনুসন্ধানী মনের জন্য পদার্থবিদ্যা (ভৌত বিজ্ঞানের পদ্ধতি, প্রকৃতি এবং দর্শন)"। "প্রিন্সটন ইউনিভার্সিটি প্রেস" 1966. ভলিউম III - বিদ্যুৎ এবং চুম্বকত্ব। অনুবাদ মস্কো, "বিশ্ব" 1971।

5. A.N. Remizov "চিকিৎসা প্রতিষ্ঠানের জন্য পদার্থবিদ্যা, ইলেকট্রনিক্স এবং সাইবারনেটিক্সের কোর্স।" মস্কো, "হায়ার স্কুল" 1982।

তরল, অন্যান্য পদার্থের মতো, পরিবাহী, অর্ধপরিবাহী এবং অস্তরক হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, পাতিত জল একটি অস্তরক হবে, এবং ইলেক্ট্রোলাইটের সমাধান এবং গলে পরিবাহী হবে। অর্ধপরিবাহী হবে, উদাহরণস্বরূপ, গলিত সেলেনিয়াম বা সালফাইড গলে।

আয়নিক পরিবাহিতা

ইলেক্ট্রোলাইটিক ডিসোসিয়েশন হল মেরু জলের অণুর বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবে ইলেক্ট্রোলাইট অণুগুলিকে আয়নে পরিণত করার প্রক্রিয়া। বিয়োজন ডিগ্রী হল অণুগুলির অনুপাত যা একটি দ্রবীভূত পদার্থে আয়নে বিভক্ত হয়েছে।

বিচ্ছিন্নতার ডিগ্রি বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করবে: তাপমাত্রা, দ্রবণ ঘনত্ব, দ্রাবক বৈশিষ্ট্য। তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে বিচ্ছিন্নতার মাত্রাও বাড়বে।

অণুগুলি আয়নগুলিতে বিভক্ত হওয়ার পরে, তারা এলোমেলোভাবে চলাচল করে। এই ক্ষেত্রে, বিভিন্ন চিহ্নের দুটি আয়ন পুনরায় একত্রিত হতে পারে, অর্থাৎ, তারা আবার নিরপেক্ষ অণুতে একত্রিত হতে পারে। সমাধানের বাহ্যিক পরিবর্তনের অনুপস্থিতিতে, গতিশীল ভারসাম্য স্থাপন করা উচিত। এটির সাহায্যে, প্রতি একক সময়ে আয়নে বিভক্ত হওয়া অণুগুলির সংখ্যা আবার একত্রিত হওয়া অণুগুলির সংখ্যার সমান হবে।

জলীয় দ্রবণে চার্জ বাহক এবং ইলেক্ট্রোলাইট গলে আয়ন হবে। যদি একটি দ্রবণ বা গলিত একটি পাত্র একটি সার্কিটের সাথে সংযুক্ত থাকে, তবে ধনাত্মক চার্জযুক্ত আয়নগুলি ক্যাথোডের দিকে এবং নেতিবাচকগুলি - অ্যানোডের দিকে যেতে শুরু করবে। এই আন্দোলনের ফলস্বরূপ, একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ উত্থিত হবে। এই ধরনের পরিবাহিতাকে আয়নিক পরিবাহিতা বলে।

তরল পদার্থে আয়নিক পরিবাহিতা ছাড়াও এর বৈদ্যুতিন পরিবাহিতাও থাকতে পারে। এই ধরনের পরিবাহিতা চরিত্রগত, উদাহরণস্বরূপ, তরল ধাতুগুলির। উপরে উল্লিখিত হিসাবে, আয়নিক পরিবাহনের সাথে, কারেন্টের উত্তরণ পদার্থের স্থানান্তরের সাথে জড়িত।

ইলেক্ট্রোলাইসিস

ইলেক্ট্রোলাইটের অংশ এমন পদার্থগুলি ইলেক্ট্রোডগুলিতে স্থির হবে। এই প্রক্রিয়াটিকে ইলেক্ট্রোলাইসিস বলা হয়। ইলেক্ট্রোলাইসিস হ'ল রেডক্স প্রতিক্রিয়াগুলির সাথে যুক্ত একটি ইলেক্ট্রোডে একটি পদার্থ নির্গত করার প্রক্রিয়া।

ইলেক্ট্রোলাইসিস পদার্থবিদ্যা এবং প্রযুক্তিতে ব্যাপক প্রয়োগ পেয়েছে। ইলেক্ট্রোলাইসিস ব্যবহার করে, একটি ধাতুর পৃষ্ঠ অন্য ধাতুর একটি পাতলা স্তর দিয়ে লেপা হয়। উদাহরণস্বরূপ, ক্রোম এবং নিকেল কলাই।

ইলেক্ট্রোলাইসিস ব্যবহার করে, আপনি একটি ত্রাণ পৃষ্ঠ থেকে একটি অনুলিপি করতে পারেন। এটি করার জন্য, ইলেক্ট্রোডের পৃষ্ঠে স্থির হয়ে থাকা ধাতব স্তরটি সহজেই সরানো যেতে পারে। এটি অর্জনের জন্য, কখনও কখনও গ্রাফাইট পৃষ্ঠে প্রয়োগ করা হয়।

এই ধরনের সহজে খোসা ছাড়া যায় এমন আবরণ পাওয়ার প্রক্রিয়াটিকে ইলেক্ট্রোপ্লেটিং বলা হয়। সেন্ট পিটার্সবার্গে সেন্ট আইজ্যাক ক্যাথেড্রালের জন্য ফাঁকা পরিসংখ্যান তৈরি করার সময় এই পদ্ধতিটি রাশিয়ান বিজ্ঞানী বরিস জ্যাকবি দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল।