एनोड और कैथोड विद्युत कोशिकाओं में पाया इलेक्ट्रोड के प्रकार हैं। ये एक रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से विद्युत ऊर्जा का उत्पादन करने में सक्षम डिवाइस हैं। सबसे ज्यादा इस्तेमाल होने वाली इलेक्ट्रोकेमिकल कोशिकाएं बैटरी होती हैं।
इलेक्ट्रोकेमिकल कोशिकाएँ, इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाएँ और गैल्वेनिक या वोल्टाइक कोशिकाएँ दो प्रकार की होती हैं। इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाओं में, ऊर्जा उत्पन्न करने वाली रासायनिक प्रतिक्रिया अनायास नहीं होती है, लेकिन विद्युत प्रवाह रासायनिक ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रिया में बदल जाता है।
गैल्वेनिक सेल दो आधा कोशिकाओं से बना है। ये दो तत्वों से जुड़े होते हैं, एक धातु का कंडक्टर और एक नमक पुल।
विद्युत कंडक्टर, जैसा कि इसके नाम का तात्पर्य है, बिजली का संचालन करता है क्योंकि इसमें विद्युत प्रभार के आंदोलन के लिए बहुत कम प्रतिरोध है। सबसे अच्छा कंडक्टर आमतौर पर धातु होते हैं।
नमक पुल एक ट्यूब है जो दो आधे कोशिकाओं को जोड़ता है, जबकि उनके विद्युत संपर्क को बनाए रखता है, और बिना प्रत्येक कोशिका के घटकों को एक साथ आने देता है। गैल्वेनिक सेल के प्रत्येक आधे सेल में एक इलेक्ट्रोड और एक इलेक्ट्रोलाइट होता है।
जब रासायनिक प्रतिक्रिया होती है, तो आधे कोशिकाओं में से एक ऑक्सीकरण प्रक्रिया के माध्यम से अपने इलेक्ट्रोड की ओर इलेक्ट्रॉनों को खो देता है; जबकि कमी प्रक्रिया के माध्यम से इसके लाभ के लिए अन्य इलेक्ट्रॉनों इलेक्ट्रॉनों।
ऑक्सीकरण प्रक्रिया एनोड पर होती है, और कैथोड पर प्रक्रियाओं को कम करता है
एनोड
एनोड का नाम ग्रीक αν an (aa) से आता है: ऊपर की ओर, और οδός (odós): रास्ता। फैराडे वह थे जिन्होंने 19 वीं शताब्दी में इस शब्द को गढ़ा था।
एनोड की सबसे अच्छी परिभाषा इलेक्ट्रोड है जो ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया में इलेक्ट्रॉनों को खो देता है। यह आमतौर पर विद्युत प्रवाह के सकारात्मक ध्रुव से जुड़ा होता है, लेकिन यह हमेशा ऐसा नहीं होता है।
यद्यपि बैटरी में एनोड पॉजिटिव पोल है, एलईडी लाइट्स में यह विपरीत है, एनोड नेगेटिव पोल है।
आम तौर पर विद्युत प्रवाह की दिशा को परिभाषित किया जाता है, इसे मुक्त प्रभार की एक दिशा के रूप में सराहना करते हैं, लेकिन अगर कंडक्टर धातु नहीं है, तो उत्पादित सकारात्मक चार्ज बाहरी कंडक्टर में स्थानांतरित हो जाते हैं।
इस आंदोलन का तात्पर्य है कि हमारे पास सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज हैं जो विपरीत दिशाओं में चलते हैं, इसलिए यह कहा जाता है कि वर्तमान की दिशा पिंजरों के सकारात्मक चार्ज का मार्ग है जो एनोड के नकारात्मक चार्ज की ओर एनोड में हैं कैथोड पर पाया गया।
गैल्वेनिक कोशिकाओं में, क्योंकि उनके पास एक धातु कंडक्टर होता है, प्रतिक्रिया में उत्पन्न वर्तमान सकारात्मक से नकारात्मक ध्रुव तक के मार्ग का अनुसरण करता है।
लेकिन इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाओं में, क्योंकि उनके पास एक धातु का कंडक्टर नहीं होता है, बल्कि एक इलेक्ट्रोलाइट होता है, एक सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज वाले आयन पाए जा सकते हैं जो विपरीत दिशाओं में चलते हैं।
थर्मोनोनिक एनोड्स अधिकांश इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करते हैं जो कैथोड से आते हैं, एनोड को गर्म करते हैं, और इसे फैलाने का एक तरीका खोजना पड़ता है। यह ऊष्मा इलेक्ट्रॉनों के बीच होने वाले वोल्टेज में उत्पन्न होती है।
विशेष एनोड
एक विशेष प्रकार का एनोड है, जैसे कि एक्स-रे के अंदर पाए जाने वाले। इन ट्यूबों में, इलेक्ट्रॉनों द्वारा उत्पादित ऊर्जा, एक्स-रे के उत्पादन के अलावा, एनोड को गर्म करने वाली ऊर्जा का एक बड़ा सौदा उत्पन्न करता है।
यह गर्मी दो इलेक्ट्रोडों के बीच विभिन्न वोल्टेज पर उत्पन्न होती है, जो इलेक्ट्रॉनों पर दबाव डालती है। जब इलेक्ट्रॉनों विद्युत प्रवाह में चलते हैं, तो वे एनोड के खिलाफ प्रभाव डालते हैं, अपनी गर्मी को उसमें स्थानांतरित करते हैं।
कैथोड
कैथोड नकारात्मक रूप से चार्ज होने वाला इलेक्ट्रोड है, जो रासायनिक प्रतिक्रिया में कमी प्रतिक्रिया से गुजरता है, जहां इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करने पर इसकी ऑक्सीकरण स्थिति कम हो जाती है।
एनोड की तरह, यह फैराडे था जिसने कैथोड शब्द का सुझाव दिया था, जो ग्रीक καwards: 'डाउनवर्ड' और ':' 'से आता है। इस इलेक्ट्रोड के लिए, समय के साथ नकारात्मक चार्ज को जिम्मेदार ठहराया गया था।
यह दृष्टिकोण गलत निकला, क्योंकि यह जिस डिवाइस में है, उसके आधार पर इसका एक लोड या दूसरा है।
नकारात्मक ध्रुव के साथ यह संबंध, एनोड के साथ, इस धारणा से उत्पन्न होता है कि वर्तमान सकारात्मक ध्रुव से नकारात्मक ध्रुव तक बहता है। यह एक गैल्वेनिक सेल के भीतर उत्पन्न होता है।
इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाओं के अंदर, ऊर्जा स्थानांतरण माध्यम, एक धातु में नहीं, बल्कि एक इलेक्ट्रोलाइट में, नकारात्मक और सकारात्मक आयन सह-अस्तित्व में हो सकते हैं जो विपरीत दिशाओं में चलते हैं। लेकिन सम्मेलन द्वारा, वर्तमान को एनोड से कैथोड तक जाने के लिए कहा जाता है।
विशेष कैथोड
एक प्रकार के विशिष्ट कैथोड थर्मिओनिक कैथोड होते हैं। इनमें, कैथोड गर्मी के प्रभाव के कारण इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन करता है।
थर्मिओनिक वाल्वों में, कैथोड इससे जुड़े एक फिलामेंट में एक हीटिंग करंट को सर्कुलेट करके खुद को गर्म कर सकता है।
संतुलन प्रतिक्रिया
यदि हम एक गैल्वेनिक सेल लेते हैं, जो सबसे आम इलेक्ट्रोकेमिकल सेल है, तो हम उत्पन्न होने वाले संतुलन की प्रतिक्रिया तैयार कर सकते हैं।
गैल्वेनिक सेल बनाने वाले प्रत्येक आधे सेल में एक विशेषता वोल्टेज होता है जिसे कमी क्षमता के रूप में जाना जाता है। प्रत्येक आधे सेल के भीतर, विभिन्न आयनों के बीच एक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया होती है।
जब यह प्रतिक्रिया सन्तुलन में पहुँचती है, तो कोशिका कोई और तनाव प्रदान नहीं कर सकती है। इस समय, उस समय आधे सेल में होने वाले ऑक्सीकरण का एक सकारात्मक मूल्य होगा जो कि संतुलन के करीब है। प्रतिक्रिया की क्षमता अधिक से अधिक संतुलन तक पहुँच जाता है हो जाएगा।
जब एनोड संतुलन में होता है, तो यह इलेक्ट्रॉनों को खोना शुरू कर देता है जो कंडक्टर से कैथोड तक गुजरता है।
कटौती की प्रतिक्रिया कैथोड पर हो रही है, आगे यह संतुलन से है, अधिक संभावित प्रतिक्रिया तब होगी जब यह होता है और इलेक्ट्रॉनों को लेता है जो एनोड से आते हैं।
संदर्भ
- हुवेई, जेम्स ई।, एट अल। अकार्बनिक रसायन विज्ञान: संरचना और प्रतिक्रियाशीलता के सिद्धांत। पियर्सन एजुकेशन इंडिया, 2006।
- SIENKO, माइकल जे.; रॉबर्ट, ए। केमिस्ट्री: सिद्धांत और गुण। न्यूयॉर्क, यूएस: मैकग्रा-हिल, 1966।
- ब्रैडी, जेम्स ई। सामान्य रसायन शास्त्र: सिद्धांत और संरचना। विली, 1990।
- पेट्रूसीसीआई, राल्फ एच।, एट अल। सामान्य रसायन शास्त्र । इंटर-अमेरिकन एजुकेशनल फंड, 1977।
- मास्टरटन, विलियम एल.; HURLEY, Cecile N. रसायन: सिद्धांतों और प्रतिक्रियाओं। सेंगेज लर्निंग, 2015।
- बाबर, जोसेफ ए।; बाबर, जोस जोसेफ ए.; AZN AZREZ, जोस इबरज़। आधुनिक सामान्य रसायन विज्ञान: भौतिक रसायन विज्ञान और उच्च वर्णनात्मक रसायन विज्ञान (अकार्बनिक, कार्बनिक और जैव रसायन) का परिचय। मारिन,, 1979।
- चार्लोट, गैस्टन; TRMILLON, बर्नार्ड; BADOZ-LAMBLING, जे। विद्युत प्रतिक्रियाएँ। तोरे-मासोन, 1969।