ಸದಸ್ಯ:473SHRUTHI V/WEP 2019-20
ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶ
[ಬದಲಾಯಿಸಿ]
ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಲುಯಿಗಿ ಗಾಲ್ವಾನಿ ಅಥವಾ ಅಲೆಸ್ಸಾಂಡ್ರೊ ವೋಲ್ಟಾ ಅವರ ಹೆಸರಿನ ಗ್ಯಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶ ಅಥವಾ ವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ಕೋಶವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಕೋಶವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಜೀವಕೋಶದೊಳಗೆ ನಡೆಯುವ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ ನ ೇದ್ಯದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಅಥವಾ ವಿಭಿನ್ನ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಅರ್ಧ-ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಉಪ್ಪು ಸೇತುವೆಯಿಂದ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ ಅಥವಾ ಸರಂಧ್ರ ಪೊರೆಯಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ವೋಲ್ಟಾ ಮೊದಲ ವಿದ್ಯುತ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ರಾಶಿಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದನು. ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ, "ಬ್ಯಾಟರಿ" ಎಂಬ ಪದವು ಒಂದೇ ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶವನ್ನು ಸೇರಿಸಲು ಬಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಸರಿಯಾಗಿ ಅನೇಕ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.
ಇತಿಹಾಸ
[ಬದಲಾಯಿಸಿ]1780 ರಲ್ಲಿ, ಲುಯಿಗಿ ಗಾಲ್ವಾನಿ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಲೋಹಗಳು (ಉದಾ., ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ಸತು) ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿದ್ದಾಗ ಮತ್ತು ನಂತರ ಎರಡೂ ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕಪ್ಪೆ ಕಾಲಿನ ಸ್ನಾಯುವಿನ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಭಾಗಗಳಿಗೆ ಸ್ಪರ್ಶಿಸಲ್ಪಟ್ಟಾಗ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಮುಚ್ಚಲು, ಕಪ್ಪೆಯ ಕಾಲು ಒಪ್ಪಂದಗಳು. ಅವರು ಇದನ್ನು "ಪ್ರಾಣಿ ವಿದ್ಯುತ್" ಎಂದು ಕರೆದರು. ಕಪ್ಪೆಯ ಕಾಲು, ಹಾಗೆಯೇ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡುವವನು ಕೂಡ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ ನ ೇದ್ಯ (ಆಧುನಿಕ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಭಾಷೆಯನ್ನು ಬಳಸಲು).ಗಾಲ್ವಾನಿ ತನ್ನ ಕೃತಿಯನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿದ ಒಂದು ವರ್ಷದ ನಂತರ (1790), ಅಲೆಸ್ಸಾಂಡ್ರೊ ವೋಲ್ಟಾ ಕಪ್ಪೆ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದನು, ಬದಲಿಗೆ ಬಲ-ಆಧಾರಿತ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಮತ್ತು ಉಪ್ಪುನೀರಿನಿಂದ ನೆನೆಸಿದ ಕಾಗದವನ್ನು (ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ as ೇದ್ಯವಾಗಿ) ಬಳಸಿ. (ಹಿಂದಿನ ವೋಲ್ಟಾ ಸಿ = ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಿತ್ತು
ಪ್ರ
/
ವಿ
ಬಲ-ಆಧಾರಿತ ಶೋಧಕಗಳೊಂದಿಗೆ).1799 ರಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟಾ ವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ರಾಶಿಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದನು, ಇದು ಲೋಹದ ಡಿಸ್ಕ್, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ ನ ೇದ್ಯ ಪದರ ಮತ್ತು ಬೇರೆ ಲೋಹದ ಡಿಸ್ಕ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶಗಳ ರಾಶಿಯಾಗಿದೆ. ಗಾಲ್ವಾನಿಯ (ಮತ್ತು ನಂತರದ ಪ್ರಯೋಗಕಾರ ಲಿಯೋಪೋಲ್ಡೊ ನೊಬಿಲಿ) ಪ್ರಾಣಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ತನ್ನದೇ ಆದ ಲೋಹ-ಲೋಹದ ಸಂಪರ್ಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪರವಾಗಿ ಪ್ರಶ್ನಿಸಲು ಅವನು ಅದನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಜೈವಿಕೇತರ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ನಿರ್ಮಿಸಿದನು.ಕಾರ್ಲೋ ಮ್ಯಾಟ್ಟೂಸಿ ವೋಲ್ಟಾಗೆ ಉತ್ತರವಾಗಿ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಜೈವಿಕ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ನಿರ್ಮಿಸಿದ. ವೋಲ್ಟಾದ ಸಂಪರ್ಕ ವಿದ್ಯುತ್ ನೋಟವು ಪ್ರತಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಒಂದು ಸಂಖ್ಯೆಯೊಂದಿಗೆ ನಿರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಅದನ್ನು ನಾವು ಈಗ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಕಾರ್ಯ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಕರೆಯುತ್ತೇವೆ. ಈ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್-ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟಾದ ರಾಶಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಉದಾತ್ತ ಲೋಹದ ಮೇಲೆ H2 ರಚನೆ ಸೇರಿದೆ.
ಬ್ಯಾಟರಿ ಅಥವಾ ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ವೋಲ್ಟಾ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳದಿದ್ದರೂ, ಈ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟವು; ವೋಲ್ಟಾ ಕೋಶವನ್ನು 1999 ರಲ್ಲಿ ಐಇಇಇ ಮೈಲಿಗಲ್ಲು ಎಂದು ಹೆಸರಿಸಲಾಯಿತು.
ಕೆಲವು ನಲವತ್ತು ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ, ಫ್ಯಾರಡೆ (ಫ್ಯಾರಡೆ ಅವರ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ನೋಡಿ) ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶವನ್ನು - ಈಗ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ಕೋಶ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ - ಇದು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ವರೂಪದ್ದಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ. ಫ್ಯಾರಡೆ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಭಾಷೆಗೆ ಹೊಸ ಪರಿಭಾಷೆಯನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಿದರು: ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ (ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಮತ್ತು ಆನೋಡ್), ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್, ೇದ್ಯ ಮತ್ತು ಅಯಾನು (ಕ್ಯಾಷನ್ ಮತ್ತು ಅಯಾನ್).ಆದ್ದರಿಂದ ಗಾಲ್ವಾನಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಮೂಲವನ್ನು (ಅಥವಾ ಎಮ್ಎಫ್ ಮೂಲ ಅಥವಾ ಎಮ್ಎಫ್ನ ಆಸನ) ಪ್ರಾಣಿಗಳಲ್ಲಿ ತಪ್ಪಾಗಿ ಭಾವಿಸಿದ್ದಾನೆ, ವೋಲ್ಟಾ ಇದು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ತಪ್ಪಾಗಿ ಭಾವಿಸಿದೆ, ಆದರೆ ಫ್ಯಾರಡೆ ಎಮ್ಎಫ್ ಮೂಲವನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳೆಂದು ಸರಿಯಾಗಿ ಗುರುತಿಸಿದ್ದಾರೆ ಎರಡು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ-ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ ನ ೇದ್ಯ ಸಂಪರ್ಕಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ. ವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ಕೋಶದ ಬೌದ್ಧಿಕ ಇತಿಹಾಸದ ಅಧಿಕೃತ ಕೆಲಸವು ಓಸ್ಟ್ವಾಲ್ಡ್ ಅವರಿಂದ ಉಳಿದಿದೆ.
1940 ರಲ್ಲಿ ವಿಲ್ಹೆಲ್ಮ್ ಕೊನಿಗ್ ಅವರು ಬಾಗ್ದಾದ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ವಸ್ತುವು ಪ್ರಾಚೀನ ಪಾರ್ಥಿಯಾದ ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸಿದರು. ಸಿಟ್ರಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಅಥವಾ ದ್ರಾಕ್ಷಿ ರಸದಿಂದ ತುಂಬಿದ ಪ್ರತಿಕೃತಿಗಳು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಇದರ ಉದ್ದೇಶ ಎಂದು ಖಚಿತವಾಗಿಲ್ಲ.ಇತರ ವಿದ್ವಾಂಸರು ಇದು ಚರ್ಮಕಾಗದದ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗಿದೆಯೆಂದು ತಿಳಿದಿರುವ ಹಡಗುಗಳಿಗೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸಿದ್ದಾರೆ.
ಮೂಲ ವಿವರಣೆ
[ಬದಲಾಯಿಸಿ]Zn-Cu ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶದ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್
ಅದರ ಸರಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ, ಅರ್ಧ ಕೋಶವು ಘನ ಲೋಹವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ) ಅದು ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗುತ್ತದೆ; ದ್ರಾವಣವು ಕ್ಯಾಟಯಾನ್‌ಗಳ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಲೋಹದ ಕ್ಯಾಟಯಾನ್‌ಗಳನ್ನು () ಮತ್ತು ಅಯಾನುಗಳನ್ನು (-) ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಪೂರ್ಣ ಕೋಶವು ಎರಡು ಅರ್ಧ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅರೆ-ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯ ಪೊರೆಯಿಂದ ಅಥವಾ ಉಪ್ಪು ಸೇತುವೆಯಿಂದ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದು ಹೆಚ್ಚು ಉದಾತ್ತ ಲೋಹದ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಇತರ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಲ್ಲಿ ಲೇಪಿಸುವುದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ.
ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ಡೇನಿಯಲ್ ಕೋಶ (ಅಂಕಿ ನೋಡಿ), ಸತು (Zn) ಅರ್ಧ ಕೋಶವು ZnSO4 (ಸತು ಸಲ್ಫೇಟ್) ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು CuSO4 (ತಾಮ್ರದ ಸಲ್ಫೇಟ್) ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ತಾಮ್ರ (Cu) ಅರ್ಧ ಕೋಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಲು ಉಪ್ಪು ಸೇತುವೆಯನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕವು ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ಸತು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದರೆ, ಸತು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಿಂದ ಸತುವು Zn2 ಅಯಾನುಗಳಾಗಿ (ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ) ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತದೆ, ಬಾಹ್ಯ ವಾಹಕವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿದ ಸತು ಅಯಾನು ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸಲು, ಉಪ್ಪು ಸೇತುವೆಯ ಮೂಲಕ ಸತು ಅಯಾನುಗಳು ಬಿಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅಯಾನುಗಳು ಸತು ಅರ್ಧ ಕೋಶವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತವೆ. ತಾಮ್ರದ ಅರ್ಧ ಕೋಶದಲ್ಲಿ, ತಾಮ್ರ ಅಯಾನುಗಳು ತಾಮ್ರದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಮೇಲೆ (ಕಡಿತ), ಬಾಹ್ಯ ವಾಹಕವನ್ನು ಬಿಡುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.ತಾಮ್ರ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಮೇಲೆ Cu2 ಅಯಾನುಗಳು (ಕ್ಯಾಟಯಾನ್‌ಗಳು) ಪ್ಲೇಟ್ ಆಗಿರುವುದರಿಂದ, ಎರಡನೆಯದನ್ನು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಸತು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಆನೋಡ್ ಆಗಿದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಕ್ರಿಯೆ ಹೀಗಿದೆ:
Zn +Cu2+ → Zn2+ + Cu
ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಬಾಹ್ಯ ವಾಹಕದ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುತ್ತವೆ, ಇದು ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶದ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಅನ್ವಯವಾಗಿದೆ.ಸೆಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಚರ್ಚಿಸಿದಂತೆ, ಕೋಶದ ಎಮ್ಎಫ್ ಅರ್ಧ-ಕೋಶದ ವಿಭವಗಳ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ, ಇದು ಎರಡು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ ನ ೇದ್ಯಕ್ಕೆ ಕರಗಿಸುವ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸರಾಗತೆಯ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ. ಎಮ್ಎಫ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ ರ ೇದ್ಯಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಎಮ್ಎಫ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ವರೂಪದ್ದಾಗಿದೆ ಎಂಬ ಸೂಚನೆಯಾಗಿದೆ.
ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್
[ಬದಲಾಯಿಸಿ]ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶದಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಚಿತ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳು (ಉದಾ. ಲೋಹೀಯ Zn ಮತ್ತು ಡೇನಿಯಲ್ ಕೋಶದಲ್ಲಿನ ಹೈಡ್ರೀಕರಿಸಿದ Cu2+) ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ (ಈ ಉದಾಹರಣೆಯಲ್ಲಿ ಲೋಹೀಯ Cu ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೀಕರಿಸಿದ Zn2+).ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಲೋಹಗಳ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಒಗ್ಗೂಡಿಸುವ ಶಕ್ತಿಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸ. ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರಬಲ ಶಕ್ತಿಯುತ ಚಾಲಕವಾಗಿದೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಡೇನಿಯಲ್ ಕೋಶದಲ್ಲಿ. [9] ಡಿ-ಕಕ್ಷೀಯ ಬಂಧದಿಂದ ಸ್ಥಿರವಾಗದ ಲೋಹೀಯ Zn, Cd, Li, ಮತ್ತು Na, Cu ಸೇರಿದಂತೆ ಎಲ್ಲಾ ಪರಿವರ್ತನಾ ಲೋಹಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒಗ್ಗೂಡಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ (ಅಂದರೆ ಅವು ಹೆಚ್ಚು ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಬಂಧಿತವಾಗಿವೆ) ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಆನೋಡ್ ಲೋಹಗಳಾಗಿ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿವೆ .
ನೀರಿನಲ್ಲಿನ ಲೋಹಗಳ ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು [9] ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುವ ಇತರ ಶಕ್ತಿಯುತ ಕೊಡುಗೆಯಾಗಿದೆ; ಡೇನಿಯಲ್ ಕೋಶದಲ್ಲಿ ಇದು ಮುಖ್ಯವಲ್ಲ ಏಕೆಂದರೆ ಹೈಡ್ರೀಕರಿಸಿದ Cu2+ ಮತ್ತು Zn2+ ಅಯಾನುಗಳ ಶಕ್ತಿಗಳು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತವೆ. [9] ಪರಮಾಣು ವರ್ಗಾವಣೆ ಎರಡೂ, ಉದಾ. ಲೋಹದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಿಂದ ದ್ರಾವಣಕ್ಕೆ ಸತುವು, ಮತ್ತು ಲೋಹದ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಅಥವಾ ಲೋಹದ ಅಯಾನುಗಳಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವರ್ಗಾವಣೆ, ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ.ಏಕಾಗ್ರತೆಯ ಕೋಶಗಳು, ಅವುಗಳ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳು ಮತ್ತು ಅಯಾನುಗಳು ಒಂದೇ ಲೋಹದಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅಯಾನು ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ಸಮನಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಹೆಚ್ಚಳ ಮತ್ತು ಮುಕ್ತ-ಶಕ್ತಿಯ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ, ಲೋಹಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋನೆಜಿಟಿವಿಟಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪ್ರೇರಕ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿಯ ಲೋಹಕ್ಕೆ ಠೇವಣಿ ಇರುವಾಗ ಕರಗುವ ಅಧಿಕ-ಒಗ್ಗೂಡಿಸುವ-ಶಕ್ತಿಯ ಲೋಹದಿಂದ ಮತ್ತು / ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿಯ ಅಯಾನುಗಳು ದ್ರಾವಣಕ್ಕೆ ಹೋಗುವಾಗ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಲೋಹದ ಅಯಾನುಗಳಿಂದ ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತವೆ.
ಅರ್ಧ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಪ್ರದಾಯಗಳು
[ಬದಲಾಯಿಸಿ]ಅರ್ಧ ಕೋಶವು ಎರಡು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಲೋಹವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ಅರ್ಧ ಕೋಶದ ಒಳಗೆ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮತೋಲನದಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ-ಕಡಿತ (ರೆಡಾಕ್ಸ್) ಕ್ರಿಯೆಯಿದೆ, ಈ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸಾಂಕೇತಿಕವಾಗಿ ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಬರೆಯಲಾಗಿದೆ (ಇಲ್ಲಿ, "ಎಂ" ಲೋಹದ ಕ್ಯಾಷನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ಪರಮಾಣು ಚಾರ್ಜ್ ಅಸಮತೋಲನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ "n" ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ನಷ್ಟ):
Mn (ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸಿದ ಜಾತಿಗಳು) ne− ⇌ M (ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಭೇದಗಳು)
ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶವು ಎರಡು ಅರ್ಧ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ಒಂದು ಅರ್ಧ-ಕೋಶದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಲೋಹ A ಯಿಂದ ಕೂಡಿದೆ, ಮತ್ತು ಇತರ ಅರ್ಧ-ಕೋಶದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಲೋಹದ B ಯಿಂದ ಕೂಡಿದೆ; ಎರಡು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಅರ್ಧ-ಕೋಶಗಳಿಗೆ ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಹೀಗಿವೆ:
An+ + ne− A.
Bm+ + me−. B.
ಒಟ್ಟಾರೆ ಸಮತೋಲಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ
m A+ n Bm +⇌ n B + m An+
ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಒಂದು ಅರ್ಧ-ಕೋಶದ ಲೋಹದ ಪರಮಾಣುಗಳು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಂಡರೆ ಇತರ ಅರ್ಧ ಕೋಶದ ಲೋಹದ ಕ್ಯಾಟಯಾನ್‌ಗಳು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಲೋಹಗಳನ್ನು ಎರಡು ಅರ್ಧ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಬೇರ್ಪಡಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಅವುಗಳ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಾಹ್ಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು ಒತ್ತಾಯಿಸುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ ಅವರು ಉಪಯುಕ್ತ ಕೆಲಸವನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು.
- ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಲೋಹದ ತಂತಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಒಂದು ಅರ್ಧ-ಕೋಶದಲ್ಲಿ, ಕರಗಿದ ಲೋಹ-ಬಿ ಕ್ಯಾಟಯಾನ್‌ಗಳು ದ್ರಾವಣ ಮತ್ತು ಲೋಹ-ಬಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ನಡುವಿನ ಅಂತರಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತವೆ; ಈ ಕ್ಯಾಟಯಾನ್‌ಗಳನ್ನು ತಟಸ್ಥಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಲೋಹ-ಬಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಮೇಲಿನ ನಿಕ್ಷೇಪಗಳಾಗಿ ದ್ರಾವಣದಿಂದ ಅವಕ್ಷೇಪಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಲೇಪನ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಈ ಕಡಿತ ಕ್ರಿಯೆಯು ಲೋಹ-ಬಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ, ತಂತಿ ಮತ್ತು ಲೋಹ-ಎ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಾದ್ಯಂತ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಲೋಹ-ಬಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕೆ ಎಳೆಯಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಲೋಹ-ಎ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಕೆಲವು ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಕುಸ್ತಿಯಾಡುತ್ತವೆ, ಲೋಹ-ಬಿ ಕ್ಯಾಟಯಾನ್‌ಗಳು ಅವುಗಳೊಂದಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತಿದ್ದಂತೆ; ಆ ಲೋಹ-ಎ ಪರಮಾಣುಗಳು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಕರಗುವ ಕ್ಯಾಟಯಾನ್‌ಗಳಾಗಿ ಮಾರ್ಪಡುತ್ತವೆ.
ವ್ಯಾಖ್ಯಾನದಿಂದ:
- ಆನೋಡ್ ಎಂಬುದು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವಾಗಿದ್ದು, ಅಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ನಷ್ಟ) ನಡೆಯುತ್ತದೆ (ಲೋಹ-ಎ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ); ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶದಲ್ಲಿ, ಇದು (-) ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಮೇಲೆ ಬಿಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ನಂತರ ಬಾಹ್ಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ಗೆ (ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ) ಹರಿಯುತ್ತವೆ (ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯಲ್ಲಿರುವಾಗ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹರಿವನ್ನು ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಓಡಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆನೋಡ್ ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವಾಗಿದೆ).
- ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವಾಗಿದ್ದು, ಅಲ್ಲಿ ಕಡಿತ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಲಾಭ) ನಡೆಯುತ್ತದೆ (ಲೋಹ-ಬಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ); ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶದಲ್ಲಿ, ಇದು ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಪ್ಲೇಟ್ out ಟ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಅಯಾನುಗಳು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತವೆ (ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯಲ್ಲಿ, ಕ್ಯಾಥೋಡ್ (-) ಟರ್ಮಿನಲ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದ್ರಾವಣದಿಂದ ಧನಾತ್ಮಕ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆ). ಎರಡೂ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, 'ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಕ್ಯಾಟಯಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆ' ಎಂಬ ಹೇಳಿಕೆ ನಿಜ.
ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶಗಳು, ಅವುಗಳ ಸ್ವಭಾವತಃ, ನೇರ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ವೆಸ್ಟನ್ ಕೋಶವು ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್ ಪಾದರಸದ ಅಮಲ್ಗಮ್ನಿಂದ ಕೂಡಿದ ಆನೋಡ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಶುದ್ಧ ಪಾದರಸದಿಂದ ಕೂಡಿದ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ ನ ೇದ್ಯವು ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್ ಸಲ್ಫೇಟ್ನ (ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್) ಪರಿಹಾರವಾಗಿದೆ. ಡಿಪೋಲರೈಸರ್ ಎಂಬುದು ಮರ್ಕ್ಯುರಸ್ ಸಲ್ಫೇಟ್ನ ಪೇಸ್ಟ್ ಆಗಿದೆ. ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ ೇದ್ಯ ದ್ರಾವಣವು ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ಆಗಿದ್ದಾಗ, ಜೀವಕೋಶದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಬಹಳ ಪುನರುತ್ಪಾದನೆಯಾಗುತ್ತದೆ; ಆದ್ದರಿಂದ, 1911 ರಲ್ಲಿ, ಇದನ್ನು ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಾಗಿ ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಮಾನದಂಡವಾಗಿ ಸ್ವೀಕರಿಸಲಾಯಿತು.
ಬ್ಯಾಟರಿ ಎನ್ನುವುದು ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶಗಳ ಒಂದು ಗುಂಪಾಗಿದ್ದು, ಅವುಗಳು ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ಒಂದೇ ಮೂಲವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ 12 ವಿ ಸೀಸ-ಆಮ್ಲ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಆರು ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಸೀಸ ಮತ್ತು ಆಥೋಡ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸೀಸದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್‌ನಿಂದ ಕೂಡಿದ ಆನೋಡ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಲ್ಫ್ಯೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿದೆ. ದೊಡ್ಡ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕೋಣೆಗಳು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ದೂರವಾಣಿ ವಿನಿಮಯ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿ ಬಳಕೆದಾರರ ದೂರವಾಣಿಗಳಿಗೆ ಕೇಂದ್ರ ಕಚೇರಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಸರಣಿಗಳು ಮತ್ತು ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಬಹುದು.
ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ತುಕ್ಕು
[ಬದಲಾಯಿಸಿ]
ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ತುಕ್ಕು ಲೋಹಗಳನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಆಗಿ ಕುಸಿಯುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ. ಉಪ್ಪುನೀರಿನಂತಹ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ of ೇದ್ಯದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಎರಡು ಭಿನ್ನ ಲೋಹಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವಾಗ ಈ ತುಕ್ಕು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚು ಉದಾತ್ತ ಲೋಹದ ಮೇಲೆ H2 ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ಅದು ಕಡಿಮೆ ಉದಾತ್ತ ವಸ್ತುವನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ ly ೇದ್ಯವಾಗಿ ಕರಗಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದೇ ಲೋಹವನ್ನು ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಿಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡರೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಕೋಶವನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು.
ಉಲ್ಲೇಖಗಳು
[ಬದಲಾಯಿಸಿ]೧. https://en.wikipedia.org/wiki/Galvanic_cell
೨. https://www.scienceabc.com/innovation/galvanic-cell-work.html
೩. https://opentextbc.ca/chemistry/chapter/17-2-galvanic-cells/
೫. https://www.jagranjosh.com/general-knowledge/what-is-galvanic-cells-and-how-it-work-1456202213-1