• facebook
  • whatsapp
  • telegram

విద్యుత్ ర‌సాయ‌న‌శాస్త్రం

విశిష్ట వాహకత: ఒక ఘనమీటర్‌ ఘనపరిమాణం ఉన్న ద్రావణంలో విద్యుద్విశ్లేష్యకం ప్రదర్శించే వాహకతను ‘విశిష్ట వాహకత’ అంటారు.

ప్రమాణాలు: ఓమ్‌-1.మీ‌-1.(లేదా) మో.మీ.‌-1

విలీనం పెరిగే కొద్దీ, ఒక ఘ.మీ. విద్యుద్విశ్లేష్యక ద్రావణంలో ఉండే అయాన్‌ల సంఖ్య తగ్గుతుంది. కాబట్టి, విశిష్ట వాహకత తగ్గుతుంది.

ఒక మోల్‌ ఎలక్ట్రాన్‌ల అభిగమనంలో రవాణా అయిన విద్యుదావేశ పరిమాణాన్ని ‘ఫారడే’ అంటారు.

ఒక ఫారడే (F) = 96500 కూలూంబ్స్‌

విడి ఎలక్ట్రోడ్‌ పొటెన్షియల్‌ను నిర్ణయించడం: ఏదైనా ఒక విడి ఎలక్ట్రోడ్‌ పొటెన్షియల్‌ను నిర్ణయించాలంటే, దాన్ని పొటెన్షియల్‌ తెలిసిన ప్రమాణ ఎలక్ట్రోడ్‌కు జతపరచి, సంపూర్ణ గాల్వానిక్‌ ఘటాన్ని రూపొందిస్తారు. ఏర్పడిన ఘటం పొటెన్షియల్‌ (EMF) ను పొటెన్షియల్‌ మీటర్‌తో కొలుస్తారు. ఈ EMF విలువ ఆధారంగా విడి ఎలక్ట్రోడ్‌ పొటెన్షియల్‌ను లెక్కిస్తారు.

 

ప్రమాణ ఎలక్ట్రోడ్‌లు

1. ప్రాథమిక ప్రమాణ ఎలక్ట్రోడ్‌

ఉదా: ప్రమాణ హైడ్రోజన్‌ ఎలక్ట్రోడ్‌ (SHE)

ప్రమాణ హైడ్రోజన్‌ ఎలక్ట్రోడ్‌ పొటెన్షియల్‌ E= 0V ను సున్నాగా తీసుకుంటారు.

2. ద్వితీయ ప్రమాణ ఎలక్ట్రోడ్‌

ఉదా: కాలోమెల్‌ ఎలక్ట్రోడ్‌

కాలోమెల్‌ ఎలక్ట్రోడ్‌ అడుగు భాగంలో పరిశుద్ధ పాదరసాన్ని, దానిపైన మెర్క్యూరస్‌ క్లోరైడ్‌ను మిశ్రమంగా ఉంచుతారు. మిగిలిన గాజుగొట్టాన్ని పొటాషియం క్లోరైడ్‌ (KCl) జలద్రావణంతో నింపుతారు.

ప్రమాణ హైడ్రోజన్‌ ఎలక్ట్రోడ్‌లో 1 మోలార్‌ గాఢత కలిగిన హైడ్రోక్లోరిక్‌ ఆమ్లం ద్రావణంలో ప్లాటినం ఎలక్ట్రోడ్‌ను ముంచి ఉంచుతారు. దీని మీదుగా 1 అట్మాస్ఫియర్‌ పీడనం వద్ద శుద్ధ హైడ్రోజన్‌ వాయవును ద్రావణంలోకి పంపుతారు.

ఘటాలు లేదా బ్యాటరీలు రెండు రకాలు. అవి:  

1. ప్రాథమిక ఘటాలు          

2. గౌణ ఘటాలు

 

ప్రాథమిక ఘటాలు

కొన్ని రోజులు వాడాక వీటిలోని ఘట చర్యలు పూర్తై ఇక పనిచేయవు.

ఈ బ్యాటరీలను రీచార్జ్‌ చేసి వాడకంలోకి తీసుకురాలేము.

ఉదా: లెక్లాంచి ఘటం, అనార్ధ్ర ఘటం, డేనియల్‌ ఘటం.

 

అనార్ధ్ర ఘటం

దీన్ని స్తూపాకారపు జింక్‌ పాత్రతో తయారు చేస్తారు. ఇది ఆనోడ్‌గా పనిచేస్తుంది. జింక్‌ పాత్ర మధ్య భాగంలో కార్బన్‌ కడ్డీ (గ్రాఫైట్‌ కడ్డీ)ని అమర్చుతారు. ఇది కాథోడ్‌గా పనిచేస్తుంది. గ్రాఫైట్‌ కడ్డీ చుట్టూ మాంగనీస్‌ డై ఆక్సైడ్‌ (MnO2), కార్బన్ (C) మిశ్రమ చూర్ణంతో నింపుతారు. ఆనోడ్, కాథోడ్‌ల మధ్య ఉండే ఖాళీ స్థలంలో తడి అమ్మోనియం క్లోరైడ్‌ (NH4Cl), తడి జింక్‌ క్లోరైడ్‌ (ZnCl2) మిశ్రమాన్ని ఉంచుతారు.

ఎలక్ట్రోడ్‌ల వద్ద రసాయన చర్యలు జరిగి 1.5V పొటెన్షియల్‌ను సమకూర్చుతుంది. దీన్ని సులభంగా వాడుకోవచ్చు. వీటిని వాచీలు, రేడియోలు, టార్చ్‌లైట్‌లలో ఉపయోగిస్తారు. ప్రాథమిక చర్యల ద్వారా ఘటం డిశ్చార్జ్‌ అయితే, తిరిగి చార్జ్‌ చేయలేం.

 

గౌణ ఘటాలు

ఇవి డిశ్చార్జ్‌ అయితే తిరిగి చార్జ్‌ చేసి మళ్లీ వాడుకోవచ్చు.

ఉదా: లెడ్‌ నిక్షేప బ్యాటరీ (Lead storage battery), నికెల్‌ - కాడ్మియం బ్యాటరీ (Nickel battery), లిథియం అయాన్‌ బ్యాటరీ (Lithium ion battery)

లెడ్‌ నిక్షేప బ్యాటరీలో లెడ్‌ ఆనోడ్‌గా పనిచేస్తుంది. లెడ్‌ ఆక్సైడ్‌ పూతపూసిన లెడ్‌ లోహపు పలకలు కాథోడ్‌గా పనిచేస్తాయి.37-38% సల్ఫ్యూరిక్‌ ఆమ్ల జలద్రావణాన్ని విద్యుద్విశ్లేష్యకంగా ఉపయోగిస్తారు. వీటిని రవాణా వాహనాలు, ఇన్వర్టర్లలో వాడతారు.

నికెల్‌ - కాడ్మియం బ్యాటరీ జీవితకాలం లెడ్‌ నిక్షేప బ్యాటరీ జీవితకాలం కంటే ఎక్కువ. ఇది చాలా ఖరీదైంది.

లిథియం అయాన్‌ బ్యాటరీలను ల్యాప్‌టాప్‌లు, స్మార్ట్‌ఫోన్‌లు, డిజిటల్‌ కెమెరాలు మొదలైన వాటిలో ఉపయోగిస్తారు.

 

ఇంధన ఘటాలు (Fuel cells)

హైడ్రోజన్‌  (H2), మిథనాల్‌ (CH3OH) లాంటి ఇంధనాల దహన చర్యలో విడుదలయ్యే శక్తిని విద్యుత్‌శక్తిగా మార్చే ఘటాలను ‘ఇంధన ఘటాలు’ అంటారు.

మొట్టమొదటి ఇంధన ఘటాన్ని‘సర్‌ విలియం గ్రూవ్‌’ అనే శాస్త్రవేత్త కనుక్కున్నారు. ఈ ఘటం హైడ్రోజన్‌ (H2), ఆక్సిజన్‌ (O2)లకు చెందిందే.

ఇంధన ఘటంలో రెండు ఎలక్ట్రోడ్‌లు, ఒక విద్యుద్విశ్లేష్యకం ఉంటాయి. ఇంధనం, ఆక్సీకరణిని ఘటంలోని ఎలక్ట్రోడ్‌ల వద్దకు సరఫరా చేస్తున్నంతకాలం అది విద్యుత్‌ శక్తిని సరఫరా చేస్తుంది.

ఇంధన ఘటాన్ని కింది విధంగా సూచిస్తారు

ఇంధనం | ఎలక్ట్రోడ్‌ | విద్యుద్విశ్లేష్యకం | ఎలక్ట్రోడ్‌ | ఆక్సీకరణి

ఆనోడ్‌ వద్ద ఇంధనం ఆక్సీకరణం చెందుతుంది. కాథోడ్‌ వద్ద ఆక్సీకరణి క్షయకరణం చెందుతుంది.

 

ఇంధన ఘటాల ప్రయోజనాలు

థర్మల్‌ పవర్‌ ప్లాంట్‌ ద్వారా విద్యుత్‌ ఉత్పత్తి కంటే, ఇంధన ఘటాల్లో విద్యుత్‌ ఉత్పత్తి దక్షత ఎక్కువగా ఉంటుంది. 

పనిచేసేటప్పుడు శబ్దం ఉండదు. 

హానికరమైన వ్యర్థ పదార్థాలు క్రియాజన్యాలుగా ఏర్పడవు, కాబట్టి ఇవి పరిసరాల కాలుష్యాన్ని కలిగించవు. 

Posted Date : 17-05-2021

గమనిక : ప్రతిభ.ఈనాడు.నెట్‌లో కనిపించే వ్యాపార ప్రకటనలు వివిధ దేశాల్లోని వ్యాపారులు, సంస్థల నుంచి వస్తాయి. మరి కొన్ని ప్రకటనలు పాఠకుల అభిరుచి మేరకు కృత్రిమ మేధస్సు సాంకేతికత సాయంతో ప్రదర్శితమవుతుంటాయి. ఆ ప్రకటనల్లోని ఉత్పత్తులను లేదా సేవలను పాఠకులు స్వయంగా విచారించుకొని, జాగ్రత్తగా పరిశీలించి కొనుక్కోవాలి లేదా వినియోగించుకోవాలి. వాటి నాణ్యత లేదా లోపాలతో ఈనాడు యాజమాన్యానికి ఎలాంటి సంబంధం లేదు. ఈ విషయంలో ఉత్తర ప్రత్యుత్తరాలకు, ఈ-మెయిల్స్ కి, ఇంకా ఇతర రూపాల్లో సమాచార మార్పిడికి తావు లేదు. ఫిర్యాదులు స్వీకరించడం కుదరదు. పాఠకులు గమనించి, సహకరించాలని మనవి.

 

పాత ప్రశ్నప‌త్రాలు

 

విద్యా ఉద్యోగ సమాచారం

 

నమూనా ప్రశ్నపత్రాలు

 

లేటెస్ట్ నోటిఫికేష‌న్స్‌