বৈদ্যুতিক বিচ্ছিন্নতা: ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রির তাত্ত্বিক ভিত্তি

2025 লেখক: Howard Calhoun | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2025-01-24 13:12

বৈদ্যুতিক বিচ্ছিন্নতা আমাদের জীবনে একটি বিশাল ভূমিকা পালন করে, যদিও আমরা সাধারণত এটি সম্পর্কে চিন্তা করি না। এই ঘটনার সাথেই তরল মাধ্যমের লবণ, অ্যাসিড এবং বেসের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা জড়িত। মানুষের শরীরে "জীবন্ত" বিদ্যুৎ দ্বারা সৃষ্ট প্রথম হৃদস্পন্দন থেকে শুরু করে, যা আশি শতাংশ তরল, গাড়ি, মোবাইল ফোন এবং প্লেয়ার, যার ব্যাটারিগুলি মূলত ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ব্যাটারি, বৈদ্যুতিক বিচ্ছিন্নতা আমাদের কাছাকাছি সর্বত্র অদৃশ্যভাবে উপস্থিত থাকে।

উচ্চ তাপমাত্রায় গলিত বক্সাইট থেকে বিষাক্ত ধোঁয়া নির্গত বিশাল ভাটগুলিতে, "ডানাযুক্ত" ধাতু - অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইসিস দ্বারা প্রাপ্ত হয়। আমাদের চারপাশের সবকিছু, ক্রোম রেডিয়েটর গ্রিল থেকে আমাদের কানে সিলভার-প্লেটেড কানের দুল, একবারঅথবা দ্রবণ বা গলিত লবণের সম্মুখীন হয়, এবং তাই এই ঘটনার সাথে। বৈদ্যুতিক বিভাজন বিজ্ঞানের সম্পূর্ণ শাখা দ্বারা অধ্যয়ন করা হয় এমন কিছু নয় - ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রি৷

দ্রবীভূত হলে, দ্রাবক তরলের অণুগুলি দ্রবীভূত পদার্থের অণুর সাথে একটি রাসায়নিক বন্ধনে প্রবেশ করে, দ্রাবক তৈরি করে। একটি জলীয় দ্রবণে, লবণ, অ্যাসিড এবং ঘাঁটিগুলি বিচ্ছিন্ন হওয়ার জন্য সবচেয়ে বেশি সংবেদনশীল। এই প্রক্রিয়ার ফলস্বরূপ, দ্রবণীয় অণুগুলি আয়নগুলিতে পচে যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি জলীয় দ্রাবকের প্রভাবে, Na⁺ এবং CI^{- NaCl আয়নিক স্ফটিকের আয়ন দ্রাবক মাধ্যমের মধ্যে প্রবেশ করে দ্রবীভূত (হাইড্রেটেড) কণার নতুন গুণমান।}

এই ঘটনাটি, যা মূলত একটি দ্রাবকের ক্রিয়াকলাপের ফলে একটি দ্রবীভূত পদার্থের সম্পূর্ণ বা আংশিক পচন প্রক্রিয়ার ফলে আয়নে পরিণত হয়, তাকে "বৈদ্যুতিক বিয়োজন" বলা হয়। এই প্রক্রিয়াটি ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রির জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। জটিল মাল্টিকম্পোনেন্ট সিস্টেমের বিচ্ছিন্নতা একটি ধাপে ধাপে প্রবাহ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এই ঘটনার সাথে, দ্রবণে আয়নের সংখ্যাও তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়, যা ইলেক্ট্রোলাইটিক পদার্থগুলিকে নন-ইলেক্ট্রোলাইটিক থেকে আলাদা করে৷

ইলেক্ট্রোলাইসিস প্রক্রিয়ায়, আয়নগুলির গতিবিধির একটি স্পষ্ট দিক থাকে: একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত কণা (cations) - একটি নেতিবাচক চার্জযুক্ত ইলেক্ট্রোডে, যাকে ক্যাথোড বলা হয় এবং ধনাত্মক আয়ন (আয়ন) - অ্যানোড, একটি বিপরীত চার্জ সহ ইলেক্ট্রোড, যেখানে তারা নিঃসৃত হয়। Cations হ্রাস করা হয় এবং anions অক্সিডাইজ করা হয়.অতএব, বিচ্ছিন্নকরণ একটি বিপরীত প্রক্রিয়া।

এই তড়িৎ-রাসায়নিক প্রক্রিয়ার মৌলিক বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি হল ইলেক্ট্রোলাইটিক বিচ্ছিন্নতার ডিগ্রি, যা দ্রবীভূত পদার্থের মোট অণুর সংখ্যার সাথে হাইড্রেটেড কণার সংখ্যার অনুপাত হিসাবে প্রকাশ করা হয়। উচ্চতর এই সূচক, শক্তিশালী ইলেক্ট্রোলাইট এই পদার্থ. এই ভিত্তিতে, সমস্ত পদার্থকে দুর্বল, মাঝারি শক্তি এবং শক্তিশালী ইলেক্ট্রোলাইটে ভাগ করা হয়৷

বিচ্ছিন্নতার মাত্রা নিম্নলিখিত বিষয়গুলির উপর নির্ভর করে: ক) দ্রবণের প্রকৃতি; খ) দ্রাবকের প্রকৃতি, এর অস্তরক ধ্রুবক এবং পোলারিটি; গ) সমাধানের ঘনত্ব (এই সূচকটি যত কম, বিচ্ছিন্নতার মাত্রা তত বেশি); ঘ) দ্রবীভূত মাধ্যমের তাপমাত্রা। উদাহরণস্বরূপ, অ্যাসিটিক অ্যাসিডের বিচ্ছেদ নিম্নলিখিত সূত্র দ্বারা প্রকাশ করা যেতে পারে:

CH₃COOH H⁺ + CH₃COO^-

শক্তিশালী ইলেক্ট্রোলাইটগুলি প্রায় অপরিবর্তনীয়ভাবে বিচ্ছিন্ন হয়, কারণ তাদের জলীয় দ্রবণে মূল অণু এবং অ-হাইড্রেটেড আয়ন থাকে না। এটাও যোগ করা উচিত যে সমস্ত পদার্থ যেগুলির একটি আয়নিক এবং সমযোজী পোলার ধরণের রাসায়নিক বন্ধন রয়েছে সেগুলি বিচ্ছিন্নকরণ প্রক্রিয়ার অধীন৷ 1887 সালে অসামান্য সুইডিশ পদার্থবিদ এবং রসায়নবিদ Svante Arrhenius দ্বারা ইলেক্ট্রোলাইটিক ডিসোসিয়েশনের তত্ত্ব প্রণয়ন করা হয়েছিল।