বিদ্যুৎ ব্যবহার করে বিক্রিয়া সংগঠন

বিদ্যুৎ ব্যবহার করে কোনো পদার্থে রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটানো যায়। গলিত বা দ্রবীভূত তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত করার সময় যে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে, তাকে তড়িৎ বিশ্লেষণ বলে। যে ব্যবস্থায় বাইরের উৎস থেকে বিদ্যুৎ দিয়ে এই বিক্রিয়া ঘটানো হয়, সেটি তড়িৎ বিশ্লেষ্য কোষ। এখানে বিদ্যুৎ শক্তি রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটায়।

একটি কোষে তড়িৎ বিশ্লেষ্য, দুটি তড়িৎদ্বার, সংযোগ তার ও ব্যাটারির মতো বিদ্যুৎ উৎস থাকে। তড়িৎদ্বার হলো তড়িৎ বিশ্লেষ্যের সংস্পর্শে থাকা ধাতু বা গ্রাফাইটের মতো বিদ্যুৎ পরিবাহী। ধনাত্মক প্রান্তের সঙ্গে যুক্ত তড়িৎদ্বার অ্যানোড এবং ঋণাত্মক প্রান্তের সঙ্গে যুক্ত তড়িৎদ্বার ক্যাথোড। ব্যাটারি ক্যাথোডে ইলেকট্রন সরবরাহ করে এবং অ্যানোড থেকে ইলেকট্রন গ্রহণ করে।

গলিত সোডিয়াম ক্লোরাইডের উদাহরণে প্রক্রিয়াটি বোঝা যায়:

• গলিত লবণে সোডিয়াম ও ক্লোরাইড আয়ন স্বাধীনভাবে চলতে পারে। কঠিন লবণে আয়নগুলো নির্দিষ্ট অবস্থানে আবদ্ধ থাকে।
• ধনাত্মক সোডিয়াম আয়ন ঋণাত্মক ক্যাথোডের দিকে যায়। ক্যাথোডের দিকে আকৃষ্ট ধনাত্মক আয়নকে ক্যাটায়ন বলে।
• ক্যাথোডে ইলেকট্রন গ্রহণ করে সোডিয়াম তৈরি হয়: $Na^++e^-\rightarrow Na$। এটি বিজারণ।
• ঋণাত্মক ক্লোরাইড আয়ন ধনাত্মক অ্যানোডের দিকে যায়। অ্যানোডের দিকে আকৃষ্ট ঋণাত্মক আয়নকে অ্যানায়ন বলে।
• অ্যানোডে ইলেকট্রন ত্যাগ করে ক্লোরিন গ্যাস তৈরি হয়: $2Cl^-\rightarrow Cl_2+2e^-$। এটি জারণ।

এখানে $Na^+$ সোডিয়াম আয়ন, $Na$ সোডিয়াম ধাতু, $Cl^-$ ক্লোরাইড আয়ন, $Cl_2$ ক্লোরিন গ্যাস এবং $e^-$ ইলেকট্রন বোঝায়। মোট বিক্রিয়া $2NaCl\rightarrow2Na+Cl_2$। বাইরের তারে ইলেকট্রন এবং গলিত লবণে আয়ন আধান বহন করে; উভয় পথ মিলিয়ে বর্তনী সম্পূর্ণ হয়।

একই নীতিতে পানির তড়িৎ বিশ্লেষণে হাইড্রোজেন ও অক্সিজেন পাওয়া যায়। কপার সালফেট দ্রবণ থেকে ক্যাথোডে তামা জমতে পারে। শিল্পে অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশন, তামা বিশোধন এবং চামচে রুপার প্রলেপ দেওয়ায় তড়িৎ বিশ্লেষণ কাজে লাগে। বাংলাদেশের বাসাবাড়িতে ব্যবহৃত প্রলেপযুক্ত ধাতব চামচ এই প্রয়োগের পরিচিত উদাহরণ।

সাধারণ ভুল হলো সব সোডিয়াম ক্লোরাইড থেকেই ক্যাথোডে সোডিয়াম পাওয়া যাবে ভাবা। গলিত লবণ ও জলীয় দ্রবণের আয়ন এক নয়; সাধারণ নিষ্ক্রিয় তড়িৎদ্বারে জলীয় দ্রবণ থেকে হাইড্রোজেন হয়।

মনে রাখো: তড়িৎ বিশ্লেষণে বাইরের বিদ্যুৎ উৎস ইলেকট্রনের আদান-প্রদান ঘটিয়ে রাসায়নিক বিক্রিয়া চালায়।