গ্যালভ্যানিক জারা: প্রক্রিয়া, উদাহরণ, সুরক্ষা - রসায়ন - 2025

তাড়িত বা তাড়িত জারা একটি প্রক্রিয়া যেখানে একটি ধাতু বা খাদ আয়ু কমতে আরো সোজাসুজি প্রচলিত অক্সিডেসন তুলনায়। এটি বলা যেতে পারে যে এটি ত্বরণযুক্ত জারণ, এবং এমনকি, ইচ্ছাকৃতভাবে প্রচারিত; যেমন কোষ বা ব্যাটারিতে ঘটে।

এটি বেশ কয়েকটি শর্তাধীন হয়। প্রথমত, একটি সক্রিয় ধাতু থাকতে হবে, যা অ্যানোড বলে। এছাড়াও, এবং দ্বিতীয়ত, একটি কম-প্রতিক্রিয়াশীল মহৎ ধাতু থাকতে হবে যা ক্যাথোড বলে। তৃতীয় এবং চতুর্থ শর্ত হ'ল এমন একটি মাধ্যমের উপস্থিতি যেখানে ইলেকট্রনগুলি প্রচার করে যেমন জল এবং আয়নিক প্রজাতি বা ইলেক্ট্রোলাইটস।

মরিচা লোহার মুকুট। সূত্র: পিক্সনিও।

গ্যালভ্যানিক জারা বিশেষত সামুদ্রিক পরিবেশে বা সৈকতের তীরে পর্যবেক্ষণযোগ্য। বায়ু স্রোতগুলি জলীয় বাষ্পকে জনগণের উত্থাপন করে, যার ফলে কিছু আয়ন থাকে; শেষেরটি পানির একটি পাতলা স্তর বা ধাতব পৃষ্ঠের উপরের যে ড্রপগুলি মেনে চলবে তা শেষ হয়।

আর্দ্রতা এবং লবণাক্ততার এই শর্তগুলি ধাতব জারাটিকে সমর্থন করে। অর্থাত, উপরের চিত্রের মতো একটি লোহার মুকুটটি সমুদ্রের আশেপাশের অঞ্চলে প্রকাশিত হলে আরও দ্রুত মরিচা পড়বে।

অন্যের তুলনায় ধাতুটিকে যে পরিমাণ সহজে জারণ করতে হবে তা তার হ্রাস সম্ভাবনার মাধ্যমে পরিমাণগতভাবে পরিমাপ করা যেতে পারে; এই সম্ভাব্যগুলি সহ টেবিলগুলি রসায়ন বইগুলিতে প্রচুর you

তেমনিভাবে, যদি এই ধাতব খুব ইতিবাচক হ্রাস সম্ভাবনার সাথে অন্যের উপস্থিতিতে থাকে, এইভাবে একটি বড় ΔE থাকে, প্রতিক্রিয়াশীল ধাতুর জারণ আরও আক্রমণাত্মক হবে। অন্যান্য উপাদান যেমন পিএইচ, আয়নিক শক্তি, আর্দ্রতা, অক্সিজেনের উপস্থিতি এবং অক্সিজেনযুক্ত ধাতুর যে অংশগুলি এবং যে হ্রাস পেয়েছে তার মধ্যে সম্পর্কগুলিও গুরুত্বপূর্ণ।

গঠনতন্ত্র

ধারণা এবং প্রতিক্রিয়া

গ্যালভ্যানিক জারা নেওয়ার পেছনের প্রক্রিয়াগুলিকে সম্বোধন করার আগে, নির্দিষ্ট ধারণাগুলি পরিষ্কার করা উচিত।

একটি রেডক্স প্রতিক্রিয়ার মধ্যে একটি প্রজাতি ইলেক্ট্রন (অক্সাইডাইজেশন) হারাতে থাকে এবং অন্য প্রজাতি সেগুলি লাভ করে (হ্রাস করে)। যে ইলেক্ট্রোডের উপর জারণ দেখা দেয় তাকে অ্যানোড বলে; এবং যার উপর হ্রাস ঘটে, ক্যাথোড (ইংরেজিতে স্মৃতিবিধি নিয়ম রেডক্যাট সাধারণত এটি মনে রাখার জন্য ব্যবহৃত হয়)।

সুতরাং, একটি ধাতব এম এর একটি ইলেক্ট্রোড (একটি টুকরা, স্ক্রু, ইত্যাদি) এর জন্য, যদি এটি জারণ হয়ে যায়, তবে এটি অ্যানোড হিসাবে বলা হয়:

এম => এম ^{এন +} + নে ^-

প্রকাশিত ইলেক্ট্রনগুলির সংখ্যা এম কে ^{এন +} এর ইতিবাচক চার্জের ধনাত্মকতার সমান হবে ।

তারপরে অন্য একটি ইলেক্ট্রোড বা ধাতব আর (উভয় ধাতু অবশ্যই কোনওভাবে যোগাযোগে থাকতে পারে), প্রকাশিত ইলেকট্রন গ্রহণ করে; তবে এটি যদি কোনও বৈদ্যুতিন লাভ করে তবে কোনও রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটবে না, কারণ এটি কেবল তাদের (বৈদ্যুতিক প্রবাহ) পরিচালনা করবে।

সুতরাং, সমাধানে আরও একটি প্রজাতি থাকতে হবে যা এই বৈদ্যুতিনগুলিকে আনুষ্ঠানিকভাবে গ্রহণ করতে পারে; যেমন সহজেই ধাতব আয়নগুলি হ্রাস পেয়েছে, উদাহরণস্বরূপ:

আর ^{এন +} + নে ^- => আর

অর্থাৎ ধাতব আর এর একটি স্তর তৈরি হবে এবং ইলেক্ট্রোড তাই ভারী হয়ে উঠবে; ধাতব এম এর পরমাণু দ্রবীভূত হওয়ার কারণে ভর হারাবে।

Depolarizers

যদি এমন কোনও ধাতব কেশন না থাকে যা সহজেই হ্রাস করতে পারে? সেক্ষেত্রে মাধ্যমটিতে উপস্থিত অন্যান্য প্রজাতিগুলি ইলেক্ট্রনগুলি গ্রহণ করবে: Depolarizers। এগুলি পিএইচ এর সাথে নিবিড়ভাবে সম্পর্কিত: ও ₂, এইচ ⁺, ওএইচ ^- এবং এইচ ₂ ও।

অক্সিজেন এবং জল লাভ ইলেকট্রন নিম্নলিখিত রাসায়নিক সমীকরণ দ্বারা প্রকাশিত একটি প্রতিক্রিয়া:

ও ₂ + ₂ এইচ ₂ ও + 4 ই ^- => 4 ওএইচ ^-

যখন H ⁺ আয়নগুলি H _{2 তে} রূপান্তরিত হয়:

2 এইচ ⁺ + 2 ই ^- => এইচ ₂

এটি অর্থাত্ OH প্রজাতি ^- এবং এইচ ₂ হ'ল সাধারণ পণ্য গ্যালভ্যানিক বা বৈদ্যুতিন রাসায়নিক ক্ষয়।

এমনকি যদি ধাতব আর কোনও প্রতিক্রিয়াতে অংশ না নেয় তবে এম এর জারণকে আরও উত্সাহিত করে তার চেয়ে বেশি মহৎ এটি সত্য; এবং ফলস্বরূপ, ওএইচ ^- আয়ন বা হাইড্রোজেন গ্যাসের উচ্চ উত্পাদন হবে । কারণ, সর্বোপরি, হ্রাস সম্ভাবনার মধ্যে পার্থক্য, ΔE, এই প্রক্রিয়াগুলির অন্যতম প্রধান চালক।

আয়রনের ক্ষয়

লোহা জন্য ক্ষয় প্রক্রিয়া। সূত্র: উইকিপিডিয়া

পূর্ববর্তী স্পষ্টতাগুলির পরে, লোহার জারাটির উদাহরণটি সম্বোধন করা যেতে পারে (শীর্ষ চিত্র)। মনে করুন জলের একটি পাতলা স্তর রয়েছে যাতে অক্সিজেন দ্রবীভূত হয়। অন্যান্য ধাতবগুলির উপস্থিতি ব্যতীত, এটি হতাশাগুলি হবে যারা প্রতিক্রিয়ার জন্য সুর স্থাপন করবে।

সুতরাং, লো ^{2+ 2+} কেশন হিসাবে পানিতে দ্রবীভূত হওয়ার জন্য এর পৃষ্ঠ থেকে কিছু পরমাণু হারাবে:

ফে => ফে ²⁺ + 2 ই ^-

দুটি ইলেক্ট্রন লোহার টুকরা দিয়ে ভ্রমণ করবে কারণ এটি বিদ্যুতের একটি ভাল কন্ডাক্টর। সুতরাং যেখানে জারণ বা আনোড সাইট শুরু হয়েছিল তা জানা যায়; তবে যেখানে ক্যাথোডিক সাইটের হ্রাস বা অবস্থানটি এগিয়ে যাবে তা নয়। ক্যাথোড সাইটটি যে কোনও জায়গায় হতে পারে; এবং এর সম্ভাব্য ক্ষেত্রটি বৃহত্তর হবে, ধাতবটি তত খারাপ হবে।

ধরুন উপরের চিত্রের মতো ইলেক্ট্রনগুলি একটি বিন্দুতে পৌঁছেছে। অক্সিজেন এবং জল উভয়ই ইতিমধ্যে বর্ণিত প্রতিক্রিয়া সহ করে, যার দ্বারা ওএইচ ^- নিঃসৃত হয় । এই ওএইচ ^- আয়নগুলি ফে (ওএইচ) ₂ গঠনে ফে ^{2+ এর} সাথে প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে, যা পরবর্তী জারণগুলি বৃষ্টিপাত করে এবং এর মধ্য দিয়ে যায় যা শেষ পর্যন্ত এটিকে মরিচায় রূপান্তরিত করে।

এদিকে, অ্যানোড সাইটটি আরও বেশি করে ক্র্যাক করছে।

উদাহরণ

দৈনন্দিন জীবনে গ্যালভ্যানিক জারাটির উদাহরণ অসংখ্য। আমাদের লোহার মুকুটটি উল্লেখ করতে হবে না: ধাতবগুলি দ্বারা তৈরি কোনও শিল্পকলাটি আর্দ্রতা এবং লবণাক্ত পরিবেশগুলির উপস্থিতিতে একই প্রক্রিয়াটি অতিক্রম করতে পারে।

সৈকত ছাড়াও, শীতগুলি জারা করার জন্যও আদর্শ শর্ত সরবরাহ করতে পারে; উদাহরণস্বরূপ, রাস্তায় বরফের সল্ট নিক্ষেপ করার সময় গাড়িগুলি স্কিডিং থেকে রোধ করতে পারে।

একটি শারীরিক দৃষ্টিকোণ থেকে, দুটি ধাতুর ঝালাই জয়েন্টগুলিতে আর্দ্রতা ধরে রাখা যায়, জারাটির সক্রিয় সাইট। এটি কারণ দুটি ধাতু দুটি ইলেক্ট্রোডের মতো আচরণ করে, যার ফলে আরও বেশি বিক্রিয়াশীল তার ইলেকট্রন হারাতে পারে।

যদি ওএইচ ^- আয়নগুলির উত্পাদন যথেষ্ট পরিমাণে বিবেচনা করা হয়, তবে এটি এমনকি গাড়ীর রঙ বা ডিভাইসটিকে প্রশ্নযুক্ত করতে পারে।

আনোডিক সূচকগুলি

কমানোর সম্ভাব্য সারণীগুলি ব্যবহার করে গ্যালভ্যানিক জারাটির নিজস্ব উদাহরণগুলি তৈরি করতে পারেন। যাইহোক, অ্যানোডিক সূচক টেবিল (প্রতি সেমি সরলীকৃত) এই পয়েন্টটি চিত্রিত করার জন্য চয়ন করা হবে।

বিভিন্ন ধাতু বা মিশ্রের জন্য অ্যানোডিক সূচক। সূত্র: উইকিপিডিয়া

ধরুন উদাহরণস্বরূপ যে আমরা একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সেল তৈরি করতে চেয়েছিলাম। অ্যানোডিক সূচক টেবিলের শীর্ষে থাকা ধাতুগুলি আরও ক্যাথোডিক; এটি হ'ল এগুলি সহজেই হ্রাস পেয়েছে এবং সুতরাং সমাধানে তাদের সমাধান করা শক্ত হবে। যদিও নীচে থাকা ধাতুগুলি আরও আনোডিক বা প্রতিক্রিয়াশীল এবং এগুলি সহজেই ক্ষয় হয়।

যদি আমরা স্বর্ণ এবং বেরিলিয়াম চয়ন করি তবে উভয় ধাতু দীর্ঘ সময়ের জন্য একসাথে থাকতে পারে না, যেহেতু বেরিলিয়াম অত্যন্ত দ্রুত জারণ করে তোলে।

এবং, অন্যদিকে, আমাদের কাছে Ag ⁺ আয়নগুলির সমাধান রয়েছে এবং আমরা এতে একটি অ্যালুমিনিয়াম বার নিমজ্জন করি, এটি ধাতব রূপালী কণার বৃষ্টিপাতের একই সময়ে দ্রবীভূত হবে। যদি এই বারটি কোনও গ্রাফাইট ইলেক্ট্রোডের সাথে সংযুক্ত থাকে তবে বৈদ্যুতিনগুলি রৌপ্য ফিল্ম হিসাবে রূপোর উপর বৈদ্যুতিনভাবে জমা করার জন্য এটিতে ভ্রমণ করবে।

এবং যদি অ্যালুমিনিয়াম বারের পরিবর্তে এটি তামা দিয়ে তৈরি করা হত তবে পানিতে কিউ ²⁺ আয়ন উপস্থিত থাকার কারণে দ্রবণটি নীলাভ হয়ে যাবে ।

বৈদ্যুতিন রাসায়নিক জারা সুরক্ষা

কোরবানি লেপ

ধরা যাক আপনি অন্যান্য ধাতবগুলির উপস্থিতিতে জিংক শীটকে জারা থেকে রক্ষা করতে চান। সবচেয়ে সহজ বিকল্পটি হ'ল ম্যাগনেসিয়াম যুক্ত করা, যা দস্তাটি কোট করবে যাতে একবার জারিত হয়ে যায়, ম্যাগনেসিয়াম থেকে মুক্তিপ্রাপ্ত ইলেকট্রনগুলি Zn ²⁺ কেশন ফিরে হ্রাস করতে পারে ।

যাইহোক, জিংকের উপর এমজিও ফিল্মটি খুব শীঘ্রই ক্র্যাকিংয়ের সমাপ্তি ঘটবে তার চেয়ে বেশি, বর্তমানের উচ্চ ঘনত্বের অ্যানোড সাইটগুলি সরবরাহ করে; অর্থাৎ, দস্তাটির জারা কেবলমাত্র points পয়েন্টগুলিতে তীব্রভাবে ত্বরান্বিত হবে।

বৈদ্যুতিন রাসায়নিক ক্ষয় থেকে রক্ষা করার এই কৌশলটি কোরবানি লেপ ব্যবহার হিসাবে পরিচিত। সর্বাধিক পরিচিত জিঙ্ক, যা গ্যালভানাইজিং নামে পরিচিত প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত হয়। তাদের মধ্যে ধাতব এম, বিশেষত লোহা জিংক (ফে / জেডএন) দিয়ে আবৃত থাকে।

আবার জিঙ্ক অক্সাইডাইজ করে এবং এর অক্সাইড লোহাটি coverাকতে এবং ইলেক্ট্রনগুলিকে এতে প্রেরণ করতে সাহায্য করে যা গঠিত হতে পারে ফে ²⁺ হ্রাস করে ।

আভিজাত্য আবরণ

আবার ধরুন যে আপনি একই পাতযুক্ত দস্তাটি রক্ষা করতে চান তবে এখন আপনি ম্যাগনেসিয়ামের পরিবর্তে ক্রোমিয়াম ব্যবহার করবেন। ক্রোমিয়াম জিঙ্কের চেয়ে আরও মহৎ (আরও ক্যাথোডিক, অ্যানোডিক সংখ্যার সারণী দেখুন), এবং সেইজন্য একটি আভিজাত্য আবরণ হিসাবে কাজ করে।

এই ধরণের লেপযুক্ত সমস্যাটি হ'ল এটি একবার ক্র্যাক হয়ে গেলে এটি আরও নীচে ধাতুর জারণকে প্রচার এবং ত্বরান্বিত করবে; এই ক্ষেত্রে, দস্তা ম্যাগনেসিয়ামের সাথে প্রলিপ্ত হওয়ার চেয়েও আরও বেশি ক্ষয় করবে।

এবং অবশেষে, এমন অন্যান্য আবরণ রয়েছে যা পেইন্টস, প্লাস্টিক, অ্যান্টিঅক্সিডেন্টস, চর্বি, রজন ইত্যাদি নিয়ে গঠিত

বাচ্চাদের জন্য পরীক্ষা

তামা সল্ট দ্রবীভূত মধ্যে লোহা প্লেট

একটি সাধারণ পরীক্ষা আনোড সূচকগুলির একই টেবিল থেকে তৈরি করা যেতে পারে। CUSO ₄ · 5H ₂ O জলের যুক্তিসঙ্গত পরিমাণ (10 গ্রামেরও কম) দ্রবীভূত করে, কোনও শিশুকে পালিশ লোহার প্লেটে ডুবতে বলা হয়। একটি ফটো তোলা হয়েছে এবং কয়েক সপ্তাহ ধরে প্রক্রিয়াটি প্রকাশের অনুমতি দেওয়া হয়।

সমাধানটি প্রথমে নীল হয়, তবে লোহার প্লেটটি তামাটে রঙিন হয়ে যাওয়ার সময় বিবর্ণ হতে শুরু করবে। এটি এই কারণেই ঘটে যে তামাটি আয়রনের চেয়ে অধিক সম্ভ্রান্ত, এবং তাই এর ঘনক ²⁺ কেশন লোহার জারণ দ্বারা প্রদত্ত আয়নগুলি থেকে ধাতব তামা হয়ে যাবে:

ফে => ফে ²⁺ + 2 ই ^-

সিউ ²⁺ + 2 ই ^- => কিউ

সিলভার অক্সাইড পরিষ্কার

সময়ের সাথে রৌপ্য বিষয়গুলি কালো হয়, বিশেষত যদি তারা সালফার যৌগের উত্সের সাথে যোগাযোগ করে। বেকিং সোডা এবং অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল দিয়ে পানির একটি টবগুলিতে বস্তুকে ডুবিয়ে এর জং মুছে ফেলা যায়। বাইকার্বোনেট ইলেক্ট্রোলাইট সরবরাহ করে যা বস্তু এবং অ্যালুমিনিয়ামের মধ্যে বৈদ্যুতিন পরিবহনের সুবিধার্থে।

ফলস্বরূপ, শিশুটি প্রশংসা করবে যে বিষয়টি তার কালো দাগগুলি হারাবে এবং তার বৈশিষ্ট্যযুক্ত রূপালী রঙের সাথে আলোকিত হবে; অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল অদৃশ্য হয়ে যাবে cor

তথ্যসূত্র

1. শিহর ও অ্যাটকিনস (2008)। অজৈব রসায়ন। (চতুর্থ সংস্করণ)। ম্যাক গ্রু হিল
2. হাইটেন, ডেভিস, পেক এবং স্ট্যানলি (2008)। রসায়ন. (অষ্টম সংস্করণ) সেনজেজ শেখা।
3. উইকিপিডিয়া। (2019)। তাড়িত জারা. পুনরুদ্ধার: en.wikedia.org থেকে
4. স্টিফেন লোয়ার (জুন 16, 2019) বৈদ্যুতিন রাসায়নিক ক্ষয়। রসায়ন LibreTexts। পুনরুদ্ধার: chem.libretexts.org থেকে
5. মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়। (2018)। 2.4 জারা প্রক্রিয়া: গ্যালভ্যানিক জারা। উদ্ধার করা হয়েছে: ওপেন.ইডু
6. গ্রাহক প্রযুক্তিগত পরিষেবা ব্রাশ ওয়েলম্যান ইনক। (এসফ)। গ্যালভ্যানিক ক্ষয় জন্য একটি গাইড। ব্রাশ ওয়েলম্যান ইঞ্জিনিয়ারড মেটেরিয়ালস।
7. জর্জিও কার্বনি। (1998)। বৈদ্যুতিনবিদ্যায় পরীক্ষা করা। থেকে উদ্ধার করা হয়েছে: funsci.com