திரவங்கள் மற்றும் வாயுக்களில் மின்சாரம்

திரவங்களில் மின்சாரம்

ஒரு உலோக கடத்தியில் மின்சாரம் கட்டற்ற எலக்ட்ரான்களின் இயக்கத்தால் உருவாகிறது மற்றும் கடத்தி செய்யப்பட்ட பொருளில் எந்த மாற்றமும் ஏற்படாது.

மின்னோட்டத்தின் பத்தியில் அவற்றின் பொருளில் இரசாயன மாற்றங்கள் ஏற்படாத இத்தகைய கடத்திகள் முதல்-தர கடத்திகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன ... அவை அனைத்து உலோகங்கள், நிலக்கரி மற்றும் பல பொருட்களை உள்ளடக்கியது.

ஆனால் இயற்கையில் மின்னோட்டத்தின் கடத்திகளும் உள்ளன, இதில் மின்னோட்டத்தின் போது இரசாயன நிகழ்வுகள் ஏற்படுகின்றன. இந்த கடத்திகள் இரண்டாவது வகையான கடத்திகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன ... அவை முக்கியமாக அமிலங்கள், உப்புகள் மற்றும் தளங்களின் நீரில் பல்வேறு தீர்வுகளை உள்ளடக்கியது.

நீங்கள் ஒரு கண்ணாடி பாத்திரத்தில் தண்ணீரை ஊற்றி, அதில் சில துளிகள் கந்தக அமிலம் (அல்லது வேறு சில அமிலம் அல்லது காரம்) சேர்த்து, பின்னர் இரண்டு உலோகத் தகடுகளை எடுத்து அவற்றுடன் கம்பிகளை இணைத்து, இந்த தட்டுகளை பாத்திரத்தில் இறக்கி, மின்னோட்டத்தை இணைக்கவும். சுவிட்ச் மற்றும் அம்மீட்டர் மூலம் கம்பிகளின் மற்ற முனைகளுக்கு ஆதாரமாக, பின்னர் வாயு கரைசலில் இருந்து வெளியிடப்படும் மற்றும் சுற்று மூடப்பட்டிருக்கும் வரை அது தொடர்ந்து தொடரும்.அமிலப்படுத்தப்பட்ட நீர் உண்மையில் ஒரு கடத்தி. கூடுதலாக, தட்டுகள் வாயு குமிழ்களால் மூடப்பட்டிருக்கும். பின்னர் இந்த குமிழ்கள் தட்டுகளில் இருந்து பிரிந்து வெளியே வரும்.

ஒரு மின்சாரம் கரைசலின் வழியாக அனுப்பப்படும் போது, ​​இரசாயன மாற்றங்கள் ஏற்படுகின்றன, இதன் விளைவாக ஒரு வாயு வெளியீடு ஏற்படுகிறது.

அவை இரண்டாம் வகை எலக்ட்ரோலைட்டுகளின் கடத்திகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன, மேலும் மின்னோட்டம் அதன் வழியாக செல்லும் போது எலக்ட்ரோலைட்டில் ஏற்படும் நிகழ்வு மின்னாற்பகுப்பு ஆகும்.

எலக்ட்ரோலைட்டில் மூழ்கியிருக்கும் உலோகத் தகடுகள் மின்முனைகள் எனப்படும்; அவற்றில் ஒன்று மின்னோட்ட மூலத்தின் நேர்மறை துருவத்துடன் இணைக்கப்படுவது அனோட் என்றும் மற்றொன்று எதிர்மறை துருவத்துடன் இணைக்கப்பட்ட கேத்தோடு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

ஒரு திரவ கடத்தியில் மின்சாரம் செல்வதை எது தீர்மானிக்கிறது? அத்தகைய கரைசல்களில் (எலக்ட்ரோலைட்டுகள்) அமில மூலக்கூறுகள் (காரங்கள், உப்பு) ஒரு கரைப்பானின் செயல்பாட்டின் கீழ் (இந்த விஷயத்தில் நீர்) இரண்டு கூறுகளாக உடைந்து, மூலக்கூறின் ஒரு பகுதி நேர்மறை மின் கட்டணம் கொண்டது, மற்றொன்று a எதிர்மறை ஒன்று.

மின்னூட்டம் கொண்ட ஒரு மூலக்கூறின் துகள்கள் அயனிகள் எனப்படும்... அமிலம், உப்பு அல்லது காரம் நீரில் கரைந்தால், கரைசலில் ஏராளமான நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை அயனிகள் ஏற்படுகின்றன.

ஒரு மின்சாரம் கரைசல் வழியாக ஏன் செல்கிறது என்பது இப்போது தெளிவாக இருக்க வேண்டும், ஏனெனில் தற்போதைய மூலத்துடன் இணைக்கப்பட்ட மின்முனைகளுக்கு இடையில், a சாத்தியமான வேறுபாடுவேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், அவற்றில் ஒன்று நேர்மறையாகவும் மற்றொன்று எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்டதாகவும் மாறியது. இந்த சாத்தியமான வேறுபாட்டின் செல்வாக்கின் கீழ், நேர்மறை அயனிகள் எதிர்மறை மின்முனையை நோக்கி - கேத்தோடு மற்றும் எதிர்மறை அயனிகள் - நேர்மின்முனையை நோக்கி கலக்க ஆரம்பித்தன.

இவ்வாறு, அயனிகளின் குழப்பமான இயக்கம் எதிர்மறை அயனிகளின் ஒரு திசையிலும், நேர்மறை அயனிகளின் மறுபுறத்திலும் ஒழுங்கான எதிர் இயக்கமாக மாறியுள்ளது.இந்த சார்ஜ் பரிமாற்ற செயல்முறையானது எலக்ட்ரோலைட் வழியாக மின்னோட்டத்தின் ஓட்டமாகும் மற்றும் மின்முனைகள் முழுவதும் சாத்தியமான வேறுபாடு இருக்கும் வரை நிகழ்கிறது. சாத்தியமான வேறுபாடு மறைந்துவிடுவதால், எலக்ட்ரோலைட் வழியாக மின்னோட்டம் நிறுத்தப்படும், அயனிகளின் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட இயக்கம் சீர்குலைந்து, குழப்பமான இயக்கம் மீண்டும் தொடங்குகிறது.

உதாரணமாக, மின்னாற்பகுப்பு நிகழ்வைக் கவனியுங்கள், ஒரு மின்னோட்டம் செப்பு சல்பேட் CuSO4 கரைசலில் தாமிர மின்முனைகளைக் கொண்டு செல்லும் போது.

தாமிர சல்பேட்டின் கரைசல் வழியாக மின்னோட்டம் செல்லும் போது மின்னாற்பகுப்பு நிகழ்வு: சி - எலக்ட்ரோலைட் கொண்ட பாத்திரம், பி - தற்போதைய ஆதாரம், சி - சுவிட்ச்

மின்முனைகளுக்கு அயனிகளின் தலைகீழ் இயக்கமும் இருக்கும். நேர்மறை அயனி செப்பு அயனியாகவும் (Cu) எதிர்மறை அயனி அமில எச்சமாகவும் (SO4) இருக்கும். செப்பு அயனிகள், கேத்தோடுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​வெளியேற்றப்படும் (காணாமல் போன எலக்ட்ரான்களைத் தங்களுக்குள் இணைத்துக்கொள்வது), அதாவது, அவை தூய தாமிரத்தின் நடுநிலை மூலக்கூறுகளாக மாற்றப்பட்டு, மிக மெல்லிய (மூலக்கூறு) வடிவத்தில் கேத்தோடில் வைக்கப்படும். ) அடுக்கு.

எதிர்முனையை அடையும் எதிர்மறை அயனிகளும் வெளியேற்றப்படுகின்றன (அதிகப்படியான எலக்ட்ரான்களை தானம் செய்யுங்கள்). ஆனால் அதே நேரத்தில், அவை அனோடின் தாமிரத்துடன் ஒரு இரசாயன எதிர்வினைக்குள் நுழைகின்றன, இதன் விளைவாக SO4 அமில எச்சத்தில் ஒரு செப்பு மூலக்கூறு Cti சேர்க்கப்படுகிறது, மேலும் செப்பு சல்பேட் CnasO4 இன் மூலக்கூறு உருவாகி மீண்டும் திரும்புகிறது. எலக்ட்ரோலைட்.

இந்த வேதியியல் செயல்முறை நீண்ட நேரம் எடுக்கும் என்பதால், எலக்ட்ரோலைட்டிலிருந்து வெளியிடப்படும் கேத்தோடில் தாமிரம் டெபாசிட் செய்யப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், எலக்ட்ரோலைட், கேத்தோடிற்குச் சென்ற செப்பு மூலக்கூறுகளுக்குப் பதிலாக, இரண்டாவது மின்முனையான அனோடைக் கரைப்பதன் காரணமாக புதிய செப்பு மூலக்கூறுகளைப் பெறுகிறது.

தாமிரத்திற்கு பதிலாக துத்தநாக மின்முனைகள் எடுக்கப்பட்டால் அதே செயல்முறை நடைபெறுகிறது, மேலும் எலக்ட்ரோலைட் துத்தநாக சல்பேட் ZnSO4 இன் தீர்வாகும்.துத்தநாகம் அனோடில் இருந்து கேத்தோடிற்கு மாற்றப்படும்.

எனவே, உலோகங்கள் மற்றும் திரவ கடத்திகளில் மின்சாரம் இடையே உள்ள வேறுபாடு உலோகங்களில் சார்ஜ் கேரியர்கள் இலவச எலக்ட்ரான்கள் மட்டுமே என்பதில் உள்ளது, அதாவது. எலக்ட்ரோலைட்டுகளில் இருக்கும்போது எதிர்மறை கட்டணங்கள் மின்சாரம் பொருளின் எதிர் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களால் கொண்டு செல்லப்படுகிறது - எதிர் திசைகளில் நகரும் அயனிகள். அதனால்தான் எலக்ட்ரோலைட்டுகளுக்கு அயனி கடத்துத்திறன் இருப்பதாக கூறப்படுகிறது.

மின்னாற்பகுப்பு நிகழ்வு 1837 இல் B. S. ஜேகோபி என்பவரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, அவர் மின்னோட்டத்தின் இரசாயன மூலங்களை ஆய்வு செய்வதற்கும் மேம்படுத்துவதற்கும் பல சோதனைகளை மேற்கொண்டார். செப்பு சல்பேட்டின் கரைசலில் வைக்கப்பட்ட மின்முனைகளில் ஒன்று, அதன் வழியாக ஒரு மின்சாரம் செல்லும் போது, ​​தாமிரத்தால் பூசப்பட்டிருப்பதை ஜேகோபி கண்டறிந்தார்.

இந்த நிகழ்வு எலக்ட்ரோஃபார்மிங் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இப்போது இது மிகப் பெரிய நடைமுறை பயன்பாட்டைக் காண்கிறது. இதற்கு ஒரு உதாரணம், மற்ற உலோகங்களின் மெல்லிய அடுக்குடன் உலோகப் பொருட்களின் பூச்சு, எடுத்துக்காட்டாக நிக்கல் முலாம், தங்க முலாம், வெள்ளி போன்றவை.

வாயுக்களில் மின்சாரம்

வாயுக்கள் (காற்று உட்பட) சாதாரண நிலையில் மின்சாரம் நடத்துவதில்லை. உதாரணமாக, ஒரு இலக்கு மேல்நிலை வரிகளுக்கான கம்பிகள்ஒன்றுக்கொன்று இணையாக இடைநிறுத்தப்பட்டு, அவை காற்றின் அடுக்கு மூலம் ஒருவருக்கொருவர் தனிமைப்படுத்தப்படுகின்றன.

இருப்பினும், அதிக வெப்பநிலையின் செல்வாக்கின் கீழ், ஒரு பெரிய சாத்தியமான வேறுபாடு மற்றும் பிற காரணங்களால், திரவக் கடத்திகள் போன்ற வாயுக்கள், அயனியாக்கம், அதாவது வாயு மூலக்கூறுகளின் துகள்கள் அதிக எண்ணிக்கையில் தோன்றும், அவை மின்சாரம் கேரியர்களாக, பத்தியில் பங்களிக்கின்றன. வாயு வழியாக ஒரு மின்சாரம்.

ஆனால் அதே நேரத்தில், ஒரு வாயுவின் அயனியாக்கம் ஒரு திரவ கடத்தியின் அயனியாக்கத்திலிருந்து வேறுபடுகிறது.மூலக்கூறு ஒரு திரவத்தில் இரண்டு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பகுதிகளாகப் பிரிந்தால், அயனியாக்கம் எலக்ட்ரான்களின் செயல்பாட்டின் கீழ் வாயுக்களில் எப்போதும் ஒவ்வொரு மூலக்கூறிலிருந்தும் பிரிக்கப்பட்டு அயனி மூலக்கூறின் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பகுதியின் வடிவத்தில் இருக்கும்.

வாயுவின் அயனியாக்கம் நிறுத்தப்பட வேண்டும், ஏனெனில் அது கடத்தும் தன்மையை நிறுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் திரவமானது எப்போதும் மின்னோட்டத்தின் கடத்தியாகவே இருக்கும். எனவே, வாயு கடத்துத்திறன் வெளிப்புற காரணங்களின் செயல்பாட்டைப் பொறுத்து ஒரு தற்காலிக நிகழ்வு ஆகும்.

இருப்பினும், இன்னொன்றும் உள்ளது மின் வெளியேற்ற வகைஆர்க் டிஸ்சார்ஜ் அல்லது வெறுமனே மின்சார வில் என்று அழைக்கப்படுகிறது. மின்சார வில் நிகழ்வு 19 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் முதல் ரஷ்ய மின் பொறியாளர் V. V. பெட்ரோவால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.

V.V. பல சோதனைகளை மேற்கொண்ட பெட்ரோவ், தற்போதைய மூலத்துடன் இணைக்கப்பட்ட இரண்டு நிலக்கரிகளுக்கு இடையில், தொடர்ச்சியான மின்சார வெளியேற்றம் காற்றில் தோன்றி, பிரகாசமான ஒளியுடன் இருப்பதைக் கண்டுபிடித்தார். அவரது எழுத்துக்களில், வி.வி. பெட்ரோவ் இந்த விஷயத்தில் "இருண்ட அமைதி போதுமான பிரகாசமாக எரிய முடியும்" என்று எழுதினார். இவ்வாறு, முதல் முறையாக, மின்சார ஒளி பெறப்பட்டது, இது நடைமுறையில் மற்றொரு ரஷ்ய மின் பொறியியலாளர் பாவெல் நிகோலாயெவிச் யப்லோச்ச்கோவ் மூலம் பயன்படுத்தப்பட்டது.

"Svesht Yablochkov", அதன் வேலை ஒரு மின்சார வளைவைப் பயன்படுத்துவதை அடிப்படையாகக் கொண்டது, அந்த நேரத்தில் மின் பொறியியலில் ஒரு உண்மையான புரட்சியை ஏற்படுத்தியது.

ஆர்க் டிஸ்சார்ஜ் இன்று ஒளி மூலமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, உதாரணமாக ஸ்பாட்லைட்கள் மற்றும் ப்ரொஜெக்ஷன் சாதனங்களில். ஆர்க் டிஸ்சார்ஜ் அதிக வெப்பநிலை அதை பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது வில் உலை சாதனங்கள்… தற்போது, ​​அதிக மின்னோட்டத்தால் இயக்கப்படும் வில் உலைகள் பல தொழில்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன: எஃகு, வார்ப்பிரும்பு, ஃபெரோஅலாய்ஸ், வெண்கலம் போன்றவற்றை உருகுவதற்கு. 1882 ஆம் ஆண்டில், என்என் பெனார்டோஸ் முதலில் உலோகத்தை வெட்டுவதற்கும் வெல்டிங் செய்வதற்கும் வில் வெளியேற்றத்தைப் பயன்படுத்தினார்.

எரிவாயு குழாய்களில், ஃப்ளோரசன்ட் விளக்குகள், மின்னழுத்த நிலைப்படுத்திகள், எலக்ட்ரான் மற்றும் அயன் கற்றைகளைப் பெற, பளபளப்பான வாயு வெளியேற்றம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

தீப்பொறி வெளியேற்றம் ஒரு கோள தீப்பொறி இடைவெளியைப் பயன்படுத்தி பெரிய சாத்தியமான வேறுபாடுகளை அளவிடப் பயன்படுகிறது, இவற்றின் மின்முனைகள் பளபளப்பான மேற்பரப்புடன் இரண்டு உலோக பந்துகளாகும். பந்துகள் தனித்தனியாக நகர்த்தப்பட்டு அவற்றிற்கு அளவிடக்கூடிய சாத்தியமான வேறுபாடு பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு தீப்பொறி அவற்றுக்கிடையே கடந்து செல்லும் வரை பந்துகள் ஒன்றாக நெருக்கமாக கொண்டு வரப்படுகின்றன. பந்துகளின் விட்டம், அவற்றுக்கிடையேயான தூரம், காற்றின் அழுத்தம், வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதம் ஆகியவற்றை அறிந்து, அவர்கள் சிறப்பு அட்டவணைகளின்படி பந்துகளுக்கு இடையிலான சாத்தியமான வேறுபாட்டைக் கண்டுபிடிக்கின்றனர். இந்த முறையின் மூலம், பல்லாயிரக்கணக்கான வோல்ட் வரிசையின் சாத்தியமான வேறுபாட்டை சில சதவீத துல்லியத்துடன் அளவிட முடியும்.