विद्युत अपघटनी सेल क्या है ? इसकी क्रियाविधि | गुण | उपयोग

विद्युत अपघटनी सेल क्या है ? इसकी क्रियाविधि | गुण | उपयोग

विद्युत अपघटनी सेल

आज के इस टॉपिक में हम  विद्युत अपघटनी सेल के बारे में समझेंगे जिसमे हम देखेंगे की विद्युत अपघटनी सेल क्या होते  है किस तरह से इन सेलों के अन्दर  रासायनिक अभिक्रियाएँ होती है और इनकी क्रियाविधि किस प्रकार की होती है तथा साथ ही साथ हम यह भी समझेंगे की इन विद्युत अपघटनी सेल के क्या क्या उपयोग होते है इन सभी बातो को हम इस टॉपिक में Cover करेंगे तो सबसे पहले समझते है की ये विद्युत अपघटनी सेल क्या होते है और किस प्रकार इनकी क्रियाविधि होती है |

यह विद्युत अपघटनी सेल , सेल का एक ऐसा प्रकार होता है जिसमे बाह्य स्त्रोत से विद्युत उर्जा का प्रयोग किया जाता है अर्थात विद्युत अपघटनी सेल एक ऐसा सेल होता है जिसके अन्दर रासायनिक अभिक्रियाओं को संचालित करके सभी रासायनिक अभिक्रियाओं को पूर्ण करने के लिए बाह्य स्त्रोत से विद्युत उर्जा की आवश्यकता होती है और इसका मतलब यह हुआ की विद्युत अपघटनी सेल वह सेल होते है जो विद्युत उर्जा को रासायनिक उर्जा में बदलते है और इनके अन्दर विद्युत अपघटन की क्रिया होती है इसलिए इन्हें विद्युत अपघटनी सेल कहा जाता है |

विद्युत अपघटनी सेल के अन्दर विद्युत अपघटन की क्रिया होती है जिसके अन्दर तीन महत्वपूर्ण Components होते है जो इस पूरी प्रक्रिया में भाग लेते है जिनमे से पहला होता है ऐनोड जो की धनात्मक आवेशित होता है दूसरा होता है कैथोड जो की ऋणात्मक आवेशित होता है और तीसरा होता है विद्युत अपघट्य  माध्यम जो की इलेक्ट्रान का आदान प्रदान करता है ऐनोड तथा कैथोड के बिच तथा ये विद्युत अपघट्य माध्यम भी उपलब्ध करता है | अब हम देखते है इसकी क्रियाविधि तथा इसमें होने वाली रासायनिक अभिक्रियाओं के बारे में की ये किस प्रकार होती है |

विद्युत अपघटनी सेल की क्रियाविधि  

इसकी क्रियाविधि को समझने से पहले हमें ऑक्सीकरण और अपचयन की प्रक्रिया के बारे में पता होना चाहिए क्योंकि विद्युत अपघटनी सेल के अन्दर जो भी रासायनिक अभिक्रियाएँ होती है वो ऑक्सीकरण और अपचयन पर आधारित होती है जो की इस प्रकार समझा जा सकता है की जब कोई तत्व इलेक्ट्रान Release करता है तो इसे ऑक्सीकरण कहा जाता है और जब कोई तत्व इलेक्ट्रान को Absorb करता है तो इसे अपचयन कहा जाता है | अब इनको ध्यान में रखते हुए हम आगे की क्रियाविधि को समझेंगे |

इसके अन्दर एक बर्तन लिया जाता है और इस बर्तन में विद्युत अपघट्य पदार्थ भर देते है तथा विद्युत अपघट्य पदार्थ के लिए सोडियम क्लोराइड ( Nacl )  का उपयोग किया जाता है | अब इस विद्युत अपघट्य पदार्थ यानी की सोडियम क्लोराइड के अन्दर दो इलेक्ट्रोड डाल दिए जाते है जिन्हें ऐनोड तथा कैथोड कहा जाता है और जब इन दोनों एलेक्ट्रोड़ को किसी विद्युत स्त्रोत या फिर बैटरी से जोड़ा जाता है तो इस परिपथ में विद्युत धारा प्रवाहित होती है |

और जब इसमें विद्युत धारा प्रवाहित होती है तो इसमें विद्युत अपघटन की क्रिया होती है जिसमे ऐनोड तथा कैथोड पर अलग –अलग अभिक्रियाएँ होती है जो की इस प्रकार होती है –

कैथोड पर अभिक्रिया

कैथोड पर अपचयन की प्रक्रिया होती है जिसमे इस कैथोड पर उपस्थित सोडियम आयन ( Na+ ) इलेक्ट्रान ग्रहण करता है तथा सोडियम धातु में परिवर्तित हो जाता है अर्थात रासायनिक अभिक्रिया कुछ इस प्रकार होगी –

Na⁺  +  e-  → Na

ऐनोड पर अभिक्रिया

ऐनोड पर ऑक्सीकरण की प्रक्रिया होती है जिसमे इस ऐनोड पर उपस्थित क्लोराइड आयन ( Cl⁻ ) इलेक्ट्रान उत्सर्जित करते है और क्लोरिन गैस बना लेते है अर्थात रासायनिक अभिक्रिया कुछ इस प्रकार होती है –

2 Cl⁻  → Cl2 +  2 e- 

इस प्रकार ऐनोड तथा कैथोड पर रासायनिक अभिक्रियाएँ होती है जिसमे ऑक्सीकरण और अपचयन की प्रक्रिया होती है तथा इन दोनों रासायनिक अभिक्रियाओं के फलस्वरूप सेल अभिक्रिया प्राप्त होती है जो की इस प्रकार होती है –

2 Nacl  → 2 Na + Cl⁻

इस प्रकार यह सेल अभिक्रिया पूर्ण होती है और इसके द्वारा सोडियम धातु और क्लोरिन गैस का निर्माण होता है इस प्रकार विद्युत अपघटनी सेल की क्रियाविधि होती है | अब हम इस सेल के गुणों को समझते है |

विद्युत अपघटनी सेल के गुण

इसके कुछ महत्वपूर्ण गुण होते है जो की इसको विद्युत रासायनिक सेल से अलग बनाते है जो की इस प्रकार होते है –

1 . यह सेल विद्युत उर्जा को रासायनिक उर्जा में बदलते है |

2 . इसमें रासायनिक अभिक्रिया स्वत नहीं होती है इसमें बाहरी स्त्रोत से विद्युत उर्जा की आवश्यकता होती है |

3 . इसमें ऐनोड धनावेशित तथा कैथोड ऋणावेशित होता है |

4 . इसमें लवण सेतु काम में नहीं लिया जाता है |

इस प्रकार इसके कुछ महत्वपूर्ण गुण होते है |

विद्युत अपघटनी सेल के उपयोग

विद्युत अपघटनी सेल के कुछ महत्वपूर्ण उपयोग होते है जो की इस प्रकार है –

1 . इन विद्युत अपघटनी सेल का उपयोग करके पानी से ऑक्सीजन गैस एवं हाइड्रोजन गैस का प्रोडक्शन किया जाता है |

2 . इनका उपयोग Electrowinning प्रोसेस के लिये भी किया जाता है |

3 . इन विद्युत अपघटनी सेल के उपयोग से कई तरह की Non- Ferrous मेटल्स की इलेक्ट्रो रिफाइनिंगकी जाती है |

इस प्रकार इन विद्युत अपघटनी सेल के कई प्रकार के उपयोग होते है |