তড়িৎপ্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া
Published 20-02-13
2368 Views
  1. তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থ তড়িৎ অবিশ্লেষ্য পদার্থ বলতে কি বোঝ ?

উঃ – তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থ –

যে সব যৌগিক পদার্থ গলিত অবস্থায় অথবা উপযুক্ত দ্রাবকে দ্রবীভূত অবস্থায় ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নে বিশ্লিষ্ট হয়ে তড়িৎ পরিবহন করে এবং তড়িৎ প্রবাহের  ফলে রাসায়নিক  ভাবে পরিবর্তিত হয়ে সম্পূর্ণ নতুন ধর্ম বিশিষ্ট পদার্থ উৎপন্ন করে । তাদের তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থ বলে ।

যেমন, H2SO4, NaOH, HCl, NaCl

তড়িৎ অবিশ্লেষ্য পদার্থ –

যে সব যৌগিক পদার্থ গলিত কিংবা উপযুক্ত দ্রাবকে দ্রবীভূত অবস্থায় আয়নে বিশ্লিষ্ট হয় না এবং তড়িৎ পরিবহনে অক্ষম তাদের তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থ বলে ।

যেমন, চিনি , C12H22O11

  1. তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্য মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থ কাকে বলে ?

উঃ – তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থ –

যে সকল তড়িৎবিশ্লেষ্যের জলীয় দ্রবণের তড়িৎ পরিবাহিতা খুব বেশি হয় এবং যে সকল তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থ গলিত বা উপযুক্ত দ্রাবকে দ্রবীভূত অবস্থায় সম্পূর্ণ আয়নে বিশ্লিষ্ট হয় তাদের তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থ বলে ।

যেমন – H2SO4, HNO3, HCl, NaOH, KOH, NaCl, KCl .

মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থ –

যে সকল তড়িৎ বিশ্লেষ্যের জলীয় দ্রবণে তড়িৎ পরিবাহিতা খুব কম হয় এবং যে সকল তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থ গলিত বা উপযুক্ত দ্রাবকে দ্রবীভূত অবস্থায় আংশিকরূপে আয়নে বিশ্লিষ্ট হয় তাদের মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থ বলে ।

উদাহরণ – CH3COOH, H2CO3, HCN, NH4OH, Ca(OH)2, HgCl2, ZnCl2

  1. তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থের বৈশিষ্ট্যের লেখ ।

উঃ – তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থের বৈশিষ্ট্য –

(a) তড়িদ বিশ্লেষ্য পদার্থগুলি সাধারণত তড়িৎযোজী বা আয়নীয় প্রকৃতির যৌগ ।

(b) এরা গলিত বা উপযুক্ত দ্রাবকে দ্রবীভূত অবস্থায় আয়নে বিয়োজিত হয় এবং এই আয়নগুলিই তড়িৎ পরিবহনের জন্য দায়ী ।

(c) গলিত বা দ্রবীভূত তড়িৎবিশ্লেষের বিয়োজনে উৎপন্ন এবং আয়নগুলির চলাচলের ফলেই তড়িৎ পরিবহন সম্ভব হয় এবং তড়িৎ পরিবহনের ফলে এরা রাসায়নিক ভাবে পরিবর্তিত হয়ে নতুন পদার্থ উৎপন্ন করে ।

(d) তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেলে তড়িৎ পরিবাহিত ও বিয়োজন ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় ।

  1. তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থের তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা কোন কোন বিষয়ের ওপর নির্ভর করে

উঃ – তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থের তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা নির্ভর করে –

(i) তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থের দ্রবণে উপস্থিত আয়ন সংখ্যার ওপর তড়িৎ পরিবহন নির্ভর করে ।

যে তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থগুলি গলিত বা দ্রবণে দ্রবীভূত অবস্থায় সম্পূর্ণ রূপে আয়নে বিয়োজিত হয় (তীব্র তড়িৎবিশ্লেষ্যের ক্ষেত্রে) । ফলে  দ্রবণে বেশি সংখ্যাক আয়ন উপস্থিত থাকে  । তাই তাদের তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা বেশি। আবার যে তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থগুলি গলিত অবস্থায় বা দ্রবণে দ্রবীভূত অবস্থায় – আংশিক বিয়োজিত হয় (মৃদু তড়িৎবিশ্লেষ্যের ক্ষেত্রে) ফলে দ্রবণে তাদের উপস্থিত আয়ন সংখ্যা খুব কম হয় তাই এদের তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা অপেক্ষাকৃত কম হয় ।

(ii) তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থের আয়নের গাঢ়ত্ব –

তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থের গাঢ়ত্ব যত বেশি হয় । তড়িৎ পরিবাহিতা তত বৃদ্ধি হয় ।

(iii) উপাদান আয়নের চার্জ –

দ্রবণে উপস্থিত তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থের আয়নের চার্জ বা যোজ্যতা যত বেশি হয় তড়িৎ পরিবাহিতা তত বেশি হয় ।

Al3 > Mg2+> Na+

(iv) তাপমাত্রা –

তাপমাত্রার ওপর তড়িৎ বিশ্লেষ্যের তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা নির্ভর করে । তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেলে আয়নগুলির গতিবেগ বৃদ্ধি পায় ফলে আয়নগুলি দ্রুত তড়িৎদ্বারের দিকে ধাবিত হয় । ফলে পরিবহন ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় ।

(v) তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্যে নিমজ্জিত দুটি তড়িৎদ্বারের মধ্যে বিভব পার্থক্য বৃদ্ধি পেলে তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতাও বৃদ্ধি পায় ।

  1. পার্থক্য লেখ –
    (a) তীব্র তড়িৎ বিশ্লেষ্য মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্য
    (b) তড়িৎ বিশ্লেষ্য তড়িৎ অবিশ্লেষ্য
    (c) ধাতব পরিবাহী তড়িৎ বিশ্লেষ্য

উঃ – (a) তীব্র তড়িৎ বিশ্লেষ্য ও মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্যের পার্থক্য –

তীব্র তড়িৎ বিশ্লেষ্য

মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্য

(i) সংজ্ঞা (i) সংজ্ঞা
(ii) এরা সাধারণত আয়োনীয় যৌগ হয় । (ii) এরা সাধারণত সমযোজী যৌগ হয় ।
(iii) গলিত বা দ্রবীভূত অবস্থায় সম্পূর্ণ রূপে বিয়োজিত হয়ে প্রচুর আয়ন উৎপন্ন করে । (iii) দ্রবণে আংশিক বিয়োজিত হয়ে খুব কম সংখ্যক আয়ন উৎপন্ন করে ।
(iv) দ্রবণে আয়ন সংখ্যা খুব বেশি হওয়ায় তড়িৎ পরিবহন ক্ষমতা খুব বেশি হয় । (iv) দ্রবণে আয়ন সংখ্যা খুব কম হওয়ায় তড়িৎ পরিবাহিতা তুলনামূলক কম হয় ।
(v) দ্রবণে উপাদান কনা হিসেবে আয়ন থাকে । (v) দ্রবণে উপাদান কোন হিসেবে এক্ষেত্রে আয়ন ও অবিয়োজিত অনু অবস্থান করে ।
(vi)  তীব্র তড়িদ বিশ্লেষ্য পদার্থের বিয়োজন মাত্রা ≈ 1 (vi) মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থের বিয়োজন মাত্রা < 1

(b) তড়িৎ বিশ্লেষ্য ও তড়িৎ অবিশ্লেষ্য –

তড়িৎ বিশ্লেষ্য

তড়িৎ অবিশ্লেষ্য

(i) প্রধানত তড়িৎযোজী যৌগ এবং কিছু সমযোজী যৌগ জলীয় দ্রবণে বা গলিত অবস্থায় তড়িৎ বিশ্লেষ্য রূপে আচরণ করে । (i) তড়িৎ অবিশ্লেষ্য পদার্থগুলি সমযোজী প্রকৃতির যৌগ ।
(ii) তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থগুলি সাধারণত ধ্রুবীয় দ্রাবকে (যেমন – জল) দ্রাব্য । (ii) সাধারণত ধ্রুবীয় দ্রাবকে অদ্রাব্য ।

ব্যতিক্রম – চিনি, গ্লুকোজ ইত্যাদি তড়িৎ অবিশ্লেষ্য হলেও জলে দ্রাব্য ।

(iii) গলিত অবস্থায় বা ধ্রুবীয় দ্রাবকে তড়িৎবিশ্লেষ্যগুলি আয়ন উৎপন্ন করে । (iii) গলিত অবস্থায় বা ধ্রুবীয় দ্রাবকে তড়িৎ অবিশ্লেষ্য পদার্থগুলি আয়ন উৎপন্ন করে না ।
(iv) গলিত অবস্থায় বা দ্রবণে তড়িৎ পরিবহনে সক্ষম । (iv) গলিত অবস্থায় দ্রবণে তড়িৎ পরিবহনে অক্ষম ।

(c) ধাতব পরিবাহী ও তড়িৎবিশ্লেষ্য –

ধাতব বা অধাতব পরিবাহী

তড়িৎ বিশ্লেষ্য

(i) এর মধ্যে মুক্ত ইলেকট্রন গুলি তড়িৎ পরিবহন করে । (i) এর মধ্যে উপস্থিত ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নগুলি তড়িৎ পরিবহন করে ।
(ii) তড়িৎ পরিবহণ কালে মুক্ত ইলেক্ট্রণগুলির সরন একই দিকে হয়, পদার্থের কোনো রূপ সরণ ঘটে না । (ii) তড়িৎ পরিবহণ কালে ক্যাটায়ন ও অ্যানায়ন গুলির সরন একই দিকে হয়, অর্থাৎ পদার্থের স্থানান্তর ঘটে ।
(iii) এদের মধ্যস্থ মুক্ত ইলেকট্রনর গতিবেগ অপেক্ষাকৃত কম । (iii) তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় এদের আয়নগুলির গতিবেগ যথেষ্ট বেশি ।
(iv) এদের পরিবাহিতা উষ্ণতা বাড়লে কমে । (iv) এদের পরিবাহিতা উষ্ণতা বাড়লে বৃদ্ধি পায় ।
(v) ধাতব বা অধাতব পরিবাহী তড়িৎ পরিবহণকালে রাসায়নিক পরিবর্তন হয় না । (v) জলে দ্রবীভূত বা গলিত অবস্থায় তড়িৎ বিশ্লেষ্যের তড়িৎ পরিবহণ কালে রাসায়নিক পরিবর্তন হয় ।
  1. সব তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থই তড়িৎ পরিবাহী কিন্তু সমস্ত তড়িৎ পরিবাহী তড়িৎ বিশ্লেষ্য নয় বুঝিয়ে বল ।

উঃ – তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থগুলি গলিত বা উপযুক্ত দ্রাবকে দ্রবীভূত অবস্থায় তড়িৎ পরিবহন করে এবং তড়িৎ পরিবহনের সময় পদার্থটির রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটে । নাতুন ধর্ম বিশিষ্ট একাধিক পদার্থ  উৎপন্ন হয় ।  বিভিন্ন অ্যাসিড (HCl), ক্ষার (NaOH) ও লবন (NaCl) তড়িৎ বিশ্লেষ্যের উদাহরণ – HCl, NaOH

অন্যদিকে, যে সব পদার্থ তড়িৎ পরিবহন করলেও তড়িৎ পরিবহন কালে রাসায়নিক ভাবে পরিবর্তিত হয়ে নতুন ধর্ম বিশিষ্ট পদার্থে রূপান্তরিত হয় না তাদের তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থ বলা যায় না ।

যেমন – লোহা, তামা ইত্যাদি ধাতব পরিবাহী ও গ্রাফাইট অধাতব পরিবাহীর উদাহরণ । এদের ক্ষেত্রে মুক্ত ইলেকট্রন দ্বারা তড়িৎ পরিবাহিত হয় । তড়িৎ প্রবাহ বন্ধ হয়ে গেলে পদার্থগুলি আবার আগের অবস্থায় ফিরে আসে । সুতরাং বলা যায়  সব তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থই তড়িৎ পরিবাহী কিন্তু সব তড়িৎ পরিবাহী তড়িৎ বিশ্লেষ্য নয় ।

  1. নিচের পদার্থ গুলিথেকে থেকে তড়িৎ বিশ্লেষ্য তড়িৎ অবিশ্লেষ্য পদার্থকে চিহ্নিত করো
    (i) চিনির জলীয় দ্রবণ (ii) গলিত NaCl (iii) তরল HCl (iv) পারদ (v) কেরোসিন (vi) গলিত পটাসিয়াম ক্লোরাইড (vii) গলিত কস্টিক পটাস (Viii) গ্রাফাইট

উঃ – (i) চিনির জলীয় দ্রবণ – তড়িৎ অবিশ্লেষ্য পদার্থ

(ii) গলিত NaCl – তড়িৎ বিশ্লেষ্য

(iii) তরল HCl – তড়িৎ অবিশ্লেষ্য

(iv) পারদ – তড়িৎ অবিশ্লেষ্য

(v) কেরোসিন – তড়িৎ অবিশ্লেষ্য

(vi) গলিত পটাসিয়াম ক্লোরাইড – তড়িৎ বিশ্লেষ্য

(vii) কস্টিক পটাস – তড়িৎ বিশ্লেষ্য

(viii) গ্র্রাফাইট – অবিশ্লেষ্য

  1. তড়িৎ বিশ্লেষণ বলতে কী বোঝ ?

উঃ – তড়িৎ বিশ্লেষণ –

(ভোল্টামিটার এ রাখা) গলিত বা উপযুক্ত দ্রাবকে দ্রবীভূত অবস্থায় কোনো তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থের মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহ (D.C বা সামপ্রবাহ) চালানোর ফলে পদার্থটির রাসয়ানিক বিয়োজন ঘটিয়ে ভিন্ন ধর্ম বিশিষ্ট নতুন পদার্থ উৎপন্ন করার পদ্ধতিকে তড়িৎ বিশ্লেষণ বলে ।

  1. তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় কোন শক্তি থেকে কোন শক্তিতে রূপান্তরিত হয় ।

উঃ – তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় তড়িৎ শক্তি থেকে রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয় ।

  1. তাড়িদ্বারে ইলেকট্রন বিনিময়ের দৃষ্টি কোন থেকে ক্যাথোড অ্যানোডের সংজ্ঞা দাও । কোন তড়িদ্বারে বিজারণ কোন তাড়িদ্বারে জারণ ঘটে ।

উঃ – • যে তড়িৎদ্বারে ক্যাটায়নগুলি ইলেকট্রন গ্রহণ করে প্রশম পারমাণু বা মুলকে পরিণত হয় তাকে ক্যাথোড বলে ।

• যে তড়িৎদ্বারে অ্যানায়নগুলি ইলেকট্রন ত্যাগ করে প্রশম পরমাণু বা মুলকে পরিণত হয় তাকে অ্যানোড বলে ।

• তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় ক্যাথোডে বিজারণ ও অ্যানোডে জারণ ঘটে ।

  1. Pt তড়িদ্বারের সাহায্যে সালফিউরিক অ্যাসিডে লঘু জলীয় দ্রবনের বিশ্লেষণ করলে কী ঘটে সমীকরণ সহ লেখো ।
    অথবা,
    সল্প পরিমান H2SO4 দিয়ে অম্লায়িত জলে Pt ইলেকট্রন ব্যবহার করে তড়িৎ বিশ্লেষণ করলে ক্যাথোডে যে পদার্থ উৎপন্ন হয় তার নাম লেখ এবং অ্যানোডে যে পদার্থ উৎপন্ন হয় তার সংকেত লেখ ।

উঃ – বিশুদ্ধ জল মৃদু তড়িৎ বিশ্লেষ্য হওয়ায় জলের খুব কম সংখ্যক অনু H+ ও OH আয়নে বিয়োজিত হয় । কিন্তু জলে সামান্য পরিমানে তীব্র অ্যাসিড বা ক্ষার মেশালে এর পরিবাহিতা বহুগুন বেড়ে যায় ও জলের তড়িৎবিশ্লেষণ সম্বব হয় ।

Pt তড়িৎদ্বারের সাহায্যে লঘু H2SO4 দ্রবণ বা অম্লায়িত জলের তড়িৎ বিশ্লেষণের পদ্ধতিটি –

লঘু H2SO4 দ্রবণে সম্পূর্ণ রূপে আয়নিত হয়ে H+ ও SO42- আয়ন উৎপন্ন করে । আবার জল সল্প বিয়োজনে H+ ও H আয়ন উৎপন্ন হয় ।

H2SO4 ⇌ 2H++SO42-

H2O ⇌ H+ + OH

Pt তড়িৎদ্বারের সাহায্যে তড়িৎ চালনা করলে H+ আয়ন ক্যাথোডের দিকে এবং SO4-2 ও OH আয়ন অ্যানোডের দিকে ধাবিত হয় । H+ আয়ন ক্যাথোড থেকে 1 টি ইলেকট্রন গ্রহণ করে প্রথমে প্রশম H পরমাণু এবং পরে ওই দুই H পরমাণুর সংযুক্তিতে H2 অনু উৎপন্ন হয়ে ক্যাথোড গ্যাস রূপে মুক্ত হয় ।

অন্যদিকে SO42- আয়ন অপেক্ষা OHআয়ন কম তড়িৎ ঋণাত্মক বলে OH  আয়ন সহজে অ্যানোডে ইলেকট্রন বর্জন করে প্রশম OH মূলক তৈরি করে পরে চারটি OH মূলক যুক্ত হয়ে জল ও আয়ন সৃষ্টি করে অ্যানোডে গ্যাসীয় আয়ন রূপে নির্গত হয় ।

ক্যাথোড বিক্রিয়া –

H++ e → H              H + H → H2

অ্যানোড বিক্রিয়া –

OH – e → OH

4OH → 2H2O + O2

সল্প পরিমান লঘু H2SO4 যোগ করে অম্ললায়িত জলের তড়িৎ বিশ্লেষণ করলে ক্যাথোডে 2 আয়তন H2 গ্যাস ও অ্যানোডে 1 আয়তন O2 গ্যাস উৎপন্ন হয় ।

  1. Cu তড়িদ্দার ব্যবহার করে কপার সালফেট –এর জলীয় দ্রবনের তড়িৎ বিশ্লেষণ সংক্ষেপে আলোচনা কর 

উঃ – তড়িৎবিশ্লেষ্য : কপার সালফেট (CuSO4) -এর জলীয় দ্রবণ ।

তড়িদ্দার : কপার নির্মিত অ্যানোড ও ক্যাথোড

কপার সালফেট (CuSO4) জলীয় দ্রবণে বিয়োজিত হয়ে Cu2+ ও SO42- আয়ন উৎপন্ন করে । অনুরূপে, জলেরও সামান্য সংখ্যক অনু বিয়োজিত হয়ে  H+ ও OH আয়ন উৎপন্ন করে ।

CuSO4 → Cu2+ + SO42-

H2O ⇌ H++ OH

ক্যাথোড বিক্রিয়া –

দ্রবনের মধ্যে দিয়ে তড়িৎ প্রবাহ চালনা করলে Cu+ ও H+ আয়ন উভয়েই ক্যাথোড দ্বারা আকৃষ্ট হয় । কিন্তু H+ আয়নের থেকে Cu2+ আয়নের ইলেকট্রন গ্রহণের প্রবণতা বেশি হওয়ায় প্রতিটি Cu2+ আয়ন ক্যাথোড থেকে 2টি ইলেকট্রন গ্রহণ করে প্রশম Cu পরমাণুতে পরিণত হয়ে ক্যাথোডে সঞ্চিত হয় ফলে ক্যাথোডের ভর বৃদ্ধি পেতে থাকে ।

Cu2+ 2e → Cu বিজারণ

অ্যানোড বিক্রিয়া –

OH ও SO42- উভয়ই অ্যানোড দ্বারা আকৃষ্ট হলেও এই দুটি আয়নের কোনোটিই আধান বর্জনের সুযোগ পায় না । তার আগেই অ্যানোড থেকে ধাতব কপার পরমাণু ইলেকট্রন বর্জন করে Cu2+ আয়ন রূপে দ্রবণে চলে আসে (কারণ Cu পরমাণুর ইলেকট্রন বর্জনের ক্ষমতা SO42- বা OH আয়নের তুলনায় বেশি) এর ফলে Cu অ্যানোড ক্রমশ ক্ষয় পেতে থাকে অর্থাৎ ওর ভর হ্রাস পেতে থাকে ।

Cu → Cu2+ 2e জারণ ।

  1. তড়িৎ বিশ্লেষণের ব্যবহারিক প্রয়োগ গুলি লেখ ।

উঃ – তড়িৎ বিশ্লেষণের ব্যবহারিক প্রয়োগ –

(i) ধাতু নিষ্কাশন –

তড়িৎ বিশ্লেষণের সাহায্যে ধাতব আকরিক থেকে ধাতু নিষ্কাশন করা যায় ।

(ii) ধাতু পরিশোধন –

কিছু ক্ষেত্রে ধাতু থেকে অশুদ্ধি দূর করতে তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতি প্রয়োগ করা হয় ।

(iii) তড়িৎ লেপন –

বিভিন্ন ধাতুর তৈরি বস্তুকে পরিবেশের বিভিন্ন উপাদানের হাত থেকে রক্ষা করার জন্য, ধাতুর স্থায়িত্ব বজায় রাখার জন্য এবং সৌন্দর্য্য বৃদ্ধি করার উদ্দেশ্যে ওই  সব বস্তুগুলির ওপর অপেক্ষাকৃত কম সক্রিয় ধাতুর তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতিতে তড়িৎ লেপন করা হয় ।

(iv) শিল্প উৎপাদন –

ক্লোরিন, হাইড্রোজেন, অক্সিজেন, ভারী জল ইত্যাদির শিল্প প্রস্তুতিতে তড়িৎবিশ্লেষণ পদ্ধতিতে প্রয়োগ করা হয় ।

  1. তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতিতে অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশনে তড়িৎ বিশ্লেষ্য, ক্যাথোড অ্যানোড রূপে কী কী ব্যবহৃত হয় ।

উঃ – তড়িৎ বিশ্লেষ্য –

বিশুদ্ধ অ্যালুমিনাকে (Al2O3) গলিত ক্রায়োলাইট (Na3 AlF6) ও ফ্লুওস্পার (CaF2) এর সঙ্গে মিশিয়ে তড়িৎ বিশ্লেষ্য হিসেবে ব্যবহার করা হয় ।

ক্যাথোড –

ট্যাংকের ভেতরের দেয়ালে পুরু গ্যাস কার্বনের আস্তরণ থাকে যা ক্যাথোড হিসেবে কাজ করে ।

অ্যানোড –

ট্যংকের ওপরের দিক থেকে বেশ কয়েকটি গ্রাফাইটের দন্ড তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্যে আংশিক ভাবে নিমজ্জিত থাকে । এগুলি অ্যানোড রূপে কাজ করে ।

  1. একটি অবিশুদ্ধ কপার দন্ড থেকে তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতিতে বিশুদ্ধ কপার প্রস্তুতিতে তড়িৎ বিশ্লেষ্য ক্যাথোড অ্যানোডরূপে কী কী ব্যবহৃত হয় ?

উঃ – তড়িৎ বিশ্লেষ্য লঘু H2SO4 মিশ্রিত CuSO4 দ্রবণ ।

তড়িৎদ্বার –

ক্যাথোড – বিশুদ্ধ কপারের পাতলা ও দন্ড ।

অ্যানোড – অবিশুদ্ধ কপারের মোটা পাত বা দন্ড ।

  1. অ্যানোড মাড কী ?

উঃ – অ্যানোড মাড

অবিশুদ্ধ কপারের তড়িৎ বিশোধনের সময় বিশুদ্ধ কপারের ক্যাথোড ও অবিশুদ্ধ কপারের অ্যানোড ব্যবহার করে CuSO4 দ্রবনের তড়িৎ বিশ্লেষণ করার সময় অ্যানোড ক্রমশ ক্ষয়প্রাপ্ত হতে থাকে ও ক্যাথোড ক্রমশ পুরু হতে থাকে । তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রক্রিয়া শেষ হবার পরে অ্যানোড -এর নীচে কাদার মতো মূল্যবান ধাতু (Ag, Pt, Au, Rh) জমে থাকে । অ্যানোডে সঞ্চিত এই কাদার মতো পদার্থকেই অ্যানোড মাড বলে ।

  1. তড়িৎ লেপন কাকে বলে ? এর শর্ত গুলি লেখ । এর উদ্যেশ্য লেখ ।

উঃ – তড়িৎ লেপন

তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতিতে অপেক্ষাকৃত বেশি সক্রিয় ধাতু – (তামা, লোহা ইত্যাদি ) বা ধাতু সংকরের (পিতল) তৈরি বস্তুর ওপর অপেক্ষাকৃত কম ধাতুর (রুপো, সোনা, প্লাটিনাম ইত্যাদি) প্রলেপ দেওয়ার পদ্ধতিকে তড়িৎ লেপন বলে ।

তড়িৎ লেপনের শর্তগুলি হল –

(i) যে বস্তুর ওপর তড়িৎ লেপন করা হবে তাকে ক্রমান্বয়ে লঘু ক্ষার, অ্যাসিড ও সবশেষে পাতিত জল দিয়ে ভালো করে ধুয়ে নিতে হবে ।

(ii) ভোল্টামিটারে যে বস্তুর ওপর প্রলেপ দেওয়া হবে । সেই বস্তুটিকে ক্যাথোড এবং যে ধাতুর প্রলেপ দেওয়া হবে । সেই ধাতুর একটি বিশুদ্ধ পাত বা দণ্ডকে অ্যানোড রূপে ব্যবহার করা হয় ।

(iii) যে ধাতুর প্রলেপ দিতে হবে সেই ধাতুর কোনো উপযুক্ত দ্রাব্য লবনের দ্রবন তড়িৎ বিশ্লেষ্য রূপে ব্যবহার করতে হবে ।

(iv) অধিক সময় ধরে কম মাত্রার সমপ্রবাহ তড়িৎ চালনা করা উচিত । পরিবর্তী প্রবাহ ব্যবহার করা উচিত নয় ।

তড়িৎ লেপনের উদ্দেশ্য

(i) তড়িৎ লেপন পদ্ধতিতে অপেক্ষাকৃত বেশি সক্রিয় ধাতুর ওপর অপেক্ষাকৃত কম সক্রিয় ধাতুর প্রলেপ দেওয়ার ফলে অধিক সাক্রিয় ধাতুর তৈরি বস্তুগুলি বাতাসের জলীয় বাস্প, অক্সিজেন ইত্যাদির হাত থেকে তথা জলবায়ুর হাত থেকে রক্ষা পায়।

যেমন – লোহার তৈরি দ্রব্যের ওপর মরিচা পড়া প্রতিরোধ করার জন্য নিকেল, জিংক, টিন ইত্যাদির প্রলেপ দেওয়া হয় ।

(ii) ধাতব বস্তুর সৌন্দর্য বৃদ্ধি করা এবং উজ্জ্বলতা বাড়ানোর জন্য তড়িৎ লেপন করা হয় ।

যেমন – রুপোর গয়নায় সোনার প্রলেপ দেওয়া হয় এর সৌন্দর্য বৃদ্ধির জন্য ।

iii) ধাতুগুলির ক্ষয় রোধ এবং স্থায়িত্ব বৃদ্ধি করার জন্য তড়িৎ লেপন করা হয় ।

  1. লোহার চামচের উপর তড়িৎলেপন পদ্ধতিতে নিকেলের প্রলেপ দিতে অ্যানোড, ক্যাথোড তড়িৎ বিশ্লেষ্য রূপে কী কী নিতে হবে ।

উঃ – লোহার চামচের উপর নিকেলের প্রলেপ দিতে ক্যাথোড হিসেবে লোহার চামচ অ্যানোড হিসেবে বিশুদ্ধ নিকেলের পাত । তড়িৎ বিশ্লেষ্য হিসাবে সামান্য বোরিক অ্যাসিড (H3BO3) মিশ্রিত নিকেল সালফেট (NiSO4)

  1. গোল্ড প্লেটিং সিলভার প্লেটিং –এর জন্য প্রয়োজনীয় তড়িদ্দার তড়িৎবিশ্লেষ্য হিসাবে কী কী ব্যবহৃত হয় ?

উঃ – কোনো বস্তুর ওপর গোল্ড প্লেটিং বা সোনার প্রলেপ দেওয়ার জন্য –

ক্যাথোড হিসেবে – যে বস্তুর ওপর সোনার প্রলেপ দিতে হবে ।

অ্যানোড হিসেবে – বিশুদ্ধ সোনার পাত ।

তড়িৎ বিশ্লেষ্য – পটাশিয়াম আরোসায়ানাইড K [Au (CN)2] -এর  জলীয়  দ্রবণ ।

সিলভার প্লেটিং অর্থাৎ কোনো বস্তুর ওপর রুপোর প্রলেপ দিতে হলে –

ক্যাথোড হিসেবে – যে বস্তুটির ওপর প্রলেপ দিতে হবে ।

অ্যানোড হিসেবে – বিশুদ্ধ রুপোর পাত ।

তড়িৎ বিশ্লেষ্য – পটাসিয়াম আর্জেন্টো সায়ানাইডের (K [Ag (CN)2] এর জলীয় দ্রবণ ।

  1. তড়িৎ বিয়োজনের ফলে উৎপন্ন ক্যাটায়ন অ্যানায়নের সংখ্যা কি সমান হয় ? উত্তরের সাপেক্ষে যুক্তি দাও ।

উঃ – তড়িৎ বিয়োজনের ফলে উৎপন্ন ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নের সংখ্যা সমান হতে পারে আবার নাও হতে পারে, কিন্তু ক্যাটায়ন ও অ্যানায়নের মোট চার্জ সমান ও বিপরীত ধর্মী হয় ।

  1. পারদ অম্লায়িত জলের মধ্যে কোনটি তড়িৎ বিশ্লেষ্য কেন ?

উঃ – পারদ ও অম্লায়িত জলের মধ্যে অম্লায়িত জল তড়িৎ বিশ্লেষ্য । অম্লায়িত জল ক্যাটায়ন রূপে হাইড্রোক্রোনিয়াম (H3O+) এবং অ্যানায়ন রূপে হাইড্রক্সাইড (OH) ও অ্যাসিডের অ্যানায়ন (যেমন – H2SO4 মিশ্রিত জলে SO42) থাকে । আয়নের উপস্থিতির জন্য অম্লায়িত জল তড়িৎ পরিবহন করে এবং বিশ্লেষিত হয়ে ক্যাথোডে H2 ও অ্যানোডে O2 উৎপন্ন করে ।  তাই এটি  তড়িৎ বিশ্লেষ্য ।

তড়িতের  সুপারিবাহী তরল ধাতু পারদ তড়িৎ পরিবহন করলেও রাসায়নিক ভাবে পরিবর্তিত হয় না ।  ক্যাটায়ন বা অ্যানায়নের পরিবর্তে পারদের মধ্যে উপস্থিত মুক্ত ইলেক্ট্রণ গুলি তড়িৎ পরিবহন করে ।  তাই এটি ধাতব পরিবাহী । তড়িৎ বিশ্লেষ্য নয় ।

  1. তড়িৎ বিশ্লেষণে সামপ্রবাহ না পরিবর্তী প্রবাহ কোনটি ব্যবহৃত হয় এবং কেন ?

উঃ – তড়িৎ বিশ্লেষণে সামপ্রবাহ (dc) ব্যবহৃত হয় । কারণ – সমমুখী তড়িৎ প্রবাহে ক্যাথোড – অ্যানোডের প্রকৃতি নির্দিষ্ট থাকে এবং আয়নগুলি বিপরীত আধানযুক্ত তড়িদ্দারের দিকে আকৃষ্ট হয় । কিন্তু পরিবর্তী প্রবাহ (ac) ব্যবহার করলে প্রতি মুহূর্তে তড়িৎ প্রবাহের অভিমুখ পরিবর্তিত হতে থাকে এবং তড়িৎদ্বারের ক্যাথোড ও অ্যানোডের প্রকৃতিও অতি দ্রুত পরিবর্তিত হয় । তাই তড়িৎ বিশ্লেষ্যের আয়নগুলি কোনো তড়িদ্দার দ্বারাই আকৃষ্ট হয় না এবং গতি হীন অবস্থায় থাকে – ফলে তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রক্রিয়াটি সংঘটিত হয় না ।

  1. তড়িৎ বিশ্লেষণের একটি উদাহরণ সহ ক্যাথোড অ্যানোড জারণ বিজারণ ক্রিয়া ব্যাখ্যা করো ।
    অথবা,

    তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রকৃত পক্ষে একটি জারণবিজারণ বিক্রিয়া ব্যাখ্যা করো ।

উঃ – জারণ বিজারণের ইলেকট্রনীয় সংজ্ঞা অনুযায়ী, কোনো পরমাণু বা আয়ন ইলেকট্রন বর্জন করলে ঘটনাটিকে জারণ বলে । আবার, কোনো পরমাণু বা আয়নের ইলেকট্রন গ্রহণ করার ঘটনাকে বিজারণ বলে । গলিত অবস্থায় বা উপযুক্ত দ্রাবকে দ্রবীভূত অবস্থায় তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থের মধ্যে দিয়ে তড়িৎ প্রবাহ চালনা করলে ক্যাটায়ন গুলি ক্যাথোডের দিকে যায় । এবং ক্যাথোড থেকে প্রয়োজন মতো ইলেকট্রন গ্রহণ করে নিস্তড়িৎ পরমাণুতে পরিণত হয় । সুতরাং ক্যাথোডে বিজারণ ঘটে ।

অন্যদিকে অ্যানায়নগুলি অ্যানোড যায় এবং অ্যানোডে প্রয়োজনীয় ইলেকট্রন বর্জন করে নিস্তড়িৎ পরমাণুতে পরিণত হয় । সুতরাং অ্যানোডে জারণ ঘটে ।

তাই বলা যায় তড়িৎ বিশ্লেষণের প্রকৃত পক্ষে একটি জারণ বিজারণ বিক্রিয়া ।

উদাহরণ – গলিত (NaCl) -এর তড়িৎবিশ্লেষণের ক্ষেত্রে ক্যাথোডে Na+ আয়ন ইলেকট্রন গ্রহণ করে Na পরমাণুতে বিজারিত হয় ইহা বিজারণ প্রক্রিয়া ।

এবং অ্যানোডে Cl আয়ন ইলেকট্রন বর্জন করে Cl পরমাণুতে জারিত হয় । ইহা জারণ প্রক্রিয়া ।

ক্যাথোড বিক্রিয়া :

NA++ e → Na বিজারণ

অ্যানোড বিক্রিয়া :

Cl → Cl + l জারণ

Cl + Cl → Cl2

4.4 7 votes
Article Rating
guest
4 Comments
Oldest
Newest Most Voted
Inline Feedbacks
View all comments
Riya
Riya
2021-04-05 3:31 pm

Thank you so much for your explanation

Ayosee De
Ayosee De
2021-04-21 8:32 pm

Thank you

Ayosee De
Ayosee De
2021-06-11 4:57 pm
Reply to  Ayosee De

Very helpful ❤

Bandana Ghosh
Bandana Ghosh
2021-07-18 12:53 pm

তড়িৎ দ্বার কাকে বলে ?
তড়িৎ দ্বার বৈশিষ্ট্য লেখো ।