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डेनियल सेल ऑपरेशन

1836
  • John Frederic Daniell
इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री प्रयोगशाला सेटअप में तांबे और जस्ता इलेक्ट्रोड वाला डैनियल सेल।.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

वोल्टेइक पाइल का उन्नत रूप, डेनियल सेल में कॉपर(II) सल्फेट विलयन में एक कॉपर इलेक्ट्रोड और जिंक सल्फेट विलयन में एक जिंक इलेक्ट्रोड होता है, जो एक छिद्रयुक्त अवरोधक द्वारा अलग किए जाते हैं। यह दो-तरल संरचना कॉपर इलेक्ट्रोड पर हाइड्रोजन गैस के जमाव (ध्रुवीकरण) को रोकती है, जिसके परिणामस्वरूप लंबे समय तक अधिक स्थिर और विश्वसनीय वोल्टेज स्रोत प्राप्त होता है।

डेनियल सेल ने वोल्टेइक पाइल की प्राथमिक समस्या, यानी ध्रुवीकरण, का कुशलतापूर्वक समाधान किया। वोल्टेइक पाइल में, तांबे के कैथोड पर हाइड्रोजन के बुलबुले बन जाते थे, जो इसे इन्सुलेट करते थे और धारा को रोक देते थे। डेनियल सेल की डिज़ाइन दो अर्ध-अभिक्रियाओं को भौतिक रूप से अलग करती है। इसमें आमतौर पर एक केंद्रीय जस्ता एनोड होता है जो जस्ता सल्फेट के विलयन में डूबा रहता है, और यह विलयन एक बिना पॉलिश किए मिट्टी के बर्तन में रखा होता है। इस छिद्रयुक्त बर्तन को फिर एक तांबे के डिब्बे के अंदर रखा जाता है जो सेल के कैथोड के रूप में कार्य करता है, और तांबे के सल्फेट के विलयन से भरा होता है।

छिद्रयुक्त अवरोध आयनों को गुजरने देता है जिससे आवेश तटस्थता बनी रहती है, लेकिन विलयनों को आपस में स्वतंत्र रूप से मिलने से रोकता है। एनोड पर, जस्ता ऑक्सीकृत होता है: [latex]Zn rightarrow Zn^{2+} + 2e^-[/latex]। कैथोड पर, हाइड्रोजन आयनों के अपचयन के बजाय, कॉपर सल्फेट विलयन से कॉपर आयन अपचयित होते हैं और कॉपर इलेक्ट्रोड पर जमा हो जाते हैं: [latex]Cu^{2+} + 2e^- rightarrow Cu[/latex]।

कैथोड पर गैस का उत्पादन न होने के कारण ध्रुवीकरण की समस्या समाप्त हो जाती है। इसके परिणामस्वरूप लगभग 1.1 वोल्ट का अत्यंत स्थिर और निरंतर वोल्टेज प्राप्त होता है, जिसने डेनियल सेल को पहली व्यावहारिक बैटरी बना दिया। इसकी विश्वसनीयता 19वीं शताब्दी के नए विद्युत उद्योगों, विशेष रूप से टेलीग्राफ के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण थी, जिसे लंबी दूरी के संचार के लिए एक स्थिर विद्युत स्रोत की आवश्यकता होती थी।

UNESCO Nomenclature: 2203
विद्युत रसायन विज्ञान

Type

भौतिक उपकरण

व्यवधान

संतोषजनक

उपयोग

अप्रचलित

शगुन

  • एलेसेंड्रो वोल्टा का वोल्टेइक पाइल, जिसने ध्रुवीकरण की समस्या को उजागर किया।
  • माइकल फैराडे के विद्युत अपघटन के नियम, जिन्होंने विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं को मात्रात्मक रूप से परिभाषित किया।
  • आयनिक विलयनों और लवणों की बेहतर समझ
  • विभाजक के रूप में उपयोग के लिए छिद्रयुक्त सिरेमिक का विकास

आवेदन

  • प्रारंभिक टेलीग्राफ नेटवर्क के लिए ऊर्जा स्रोत
  • डोरबेल और शुरुआती टेलीफोन सिस्टम को बिजली प्रदान करना
  • अंशांकन के लिए प्रयोगशाला वोल्टेज मानक के रूप में उपयोग किया जाता है
  • इलेक्ट्रोटाइपिंग और इलेक्ट्रोप्लेटिंग उद्योग

पेटेंट:

NA

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संबंधित विषय: डेनियल सेल, गैल्वेनिक सेल, विद्युत रसायन विज्ञान, ध्रुवीकरण, छिद्रित अवरोध, कॉपर सल्फेट, जिंक सल्फेट, वोल्टेज मानक।

ऐतिहासिक संदर्भ

डेनियल सेल ऑपरेशन

1831
1833
1834
1836
1839-01-01
1842
1847
1831
1832
1834
1835
1838
1841
1845
1850

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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