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वोल्टेइक ढेर में विद्युत रासायनिक अभिक्रिया

1800
  • Alessandro Volta
जिंक और तांबे के इलेक्ट्रोड के साथ इलेक्ट्रोकेमिकल अभिक्रिया प्रदर्शित करने वाला वोल्टाइक ढेर।.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

एक विद्युत धारा वोल्टाइक ढेर यह एक रेडॉक्स अभिक्रिया द्वारा उत्पन्न होता है। जस्ता एनोड पर, जस्ता धातु ऑक्सीकृत होती है, जिससे प्रति परमाणु दो इलेक्ट्रॉन मुक्त होते हैं ([latex]Zn rightarrow Zn^{2+} + 2e^{-}[/latex])। ये इलेक्ट्रॉन बाह्य परिपथ के माध्यम से तांबे के कैथोड तक जाते हैं। वहाँ, जलीय इलेक्ट्रोलाइट से हाइड्रोजन आयन अपचयित होकर हाइड्रोजन गैस बनाते हैं ([latex]2H^{+} + 2e^{-} rightarrow H_2[/latex])।

वोल्टेइक पाइल का संचालन विद्युत रसायन के सिद्धांतों द्वारा नियंत्रित होता है। प्रत्येक धातु का इलेक्ट्रोड विभव या इलेक्ट्रॉन खोने की प्रवृत्ति भिन्न होती है। जस्ता तांबे से अधिक क्रियाशील होता है, जिसका अर्थ है कि इसका इलेक्ट्रोड विभव अधिक ऋणात्मक होता है और यह अधिक आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है। विभव में यही अंतर बाहरी तार के माध्यम से जस्ता (एनोड) से तांबे (कैथोड) तक इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को संचालित करता है। इलेक्ट्रोलाइट की भूमिका महत्वपूर्ण है; इसमें आयन होते हैं जो आवेश को संतुलित करने के लिए इलेक्ट्रोडों के बीच गति कर सकते हैं, जिससे विद्युत परिपथ पूर्ण होता है। एक साधारण खारे पानी (NaCl) या अम्ल (H2SO4) इलेक्ट्रोलाइट में, जल के अणु कैथोड पर अभिक्रिया के लिए हाइड्रोजन आयन (H+) प्रदान करते हैं।

सल्फ्यूरिक अम्ल इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करने वाले एक पिंड के लिए समग्र अभिक्रिया [latex]Zn + 2H^{+} rightarrow Zn^{2+} + H_2[/latex] है। तांबा स्वयं रासायनिक रूप से अभिक्रिया नहीं करता; यह हाइड्रोजन आयनों के अपचयन के लिए एक उत्कृष्ट, सुचालक सतह के रूप में कार्य करता है। एक एकल जिंक-तांबा सेल की विभव लगभग 0.76 वोल्ट होती है, हालांकि यह इलेक्ट्रोलाइट की सांद्रता और तापमान के साथ बदल सकती है। संग्रहित रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने की यह मूलभूत प्रक्रिया सभी आधुनिक बैटरियों का आधार है, हालांकि दक्षता और दीर्घायु में सुधार के लिए विभिन्न सामग्रियों और अधिक परिष्कृत डिज़ाइनों का उपयोग किया जाता है।

UNESCO Nomenclature: 2203
विद्युत रसायन विज्ञान

Type

रासायनिक प्रक्रिया

व्यवधान

मूलभूत

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • एंटोइन लावॉइसियर का दहन और ऑक्सीकरण में ऑक्सीजन की भूमिका पर किया गया कार्य।
  • रासायनिक तत्वों और उनकी अभिक्रियाशीलता श्रृंखला की अवधारणा
  • आयनिक यौगिकों और जलीय विलयनों में उनके व्यवहार की समझ
  • हेनरी कैवेंडिश द्वारा हाइड्रोजन गैस की पहचान

आवेदन

  • सभी आधुनिक बैटरियां (क्षारीय, लेड-एसिड, लिथियम-आयन)
  • ईंधन कोशिकाएं
  • रासायनिक उत्पादन के लिए औद्योगिक विद्युत अपघटन
  • कैथोडिक सुरक्षा के माध्यम से संक्षारण की रोकथाम
  • धातुओं का विद्युत शोधन

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

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संबंधित विषय: रेडॉक्स अभिक्रिया, एनोड, कैथोड, ऑक्सीकरण, अपचयन, इलेक्ट्रोलाइट, इलेक्ट्रोड विभव, विद्युत रसायन विज्ञान।

ऐतिहासिक संदर्भ

वोल्टेइक ढेर में विद्युत रासायनिक अभिक्रिया

1788
1800
1800
1800
1800
1801
1802
1785
1788
1800
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1802
1802

(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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