इलेक्ट्रोलाइट समाधान विशेष तरल पदार्थ होते हैं जो आंशिक रूप से या पूरी तरह से आवेशित कणों (आयनों) के रूप में होते हैं। अणुओं को ऋणात्मक (आयनों) और धनावेशित (धनायनों) कणों में विभाजित करने की प्रक्रिया को इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण कहा जाता है। ध्रुवीय तरल के अणुओं के साथ बातचीत करने की आयनों की क्षमता के कारण ही विलयन में वियोजन संभव है, जो एक विलायक के रूप में कार्य करता है।
इलेक्ट्रोलाइट्स क्या हैं
इलेक्ट्रोलाइट समाधान जलीय और गैर-जलीय में विभाजित हैं। पानी का अध्ययन काफी अच्छी तरह से किया गया है और यह बहुत व्यापक है। वे लगभग हर जीवित जीव में पाए जाते हैं और कई महत्वपूर्ण जैविक प्रक्रियाओं में सक्रिय रूप से शामिल होते हैं। गैर-जलीय इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग विद्युत रासायनिक प्रक्रियाओं और विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं को करने के लिए किया जाता है। उनके उपयोग से नए रासायनिक ऊर्जा स्रोतों का आविष्कार हुआ है। वे फोटोइलेक्ट्रोकेमिकल कोशिकाओं, कार्बनिक संश्लेषण, इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
विघटन की डिग्री के आधार पर इलेक्ट्रोलाइट समाधान में विभाजित किया जा सकता हैमजबूत, मध्यम और कमजोर। पृथक्करण की डिग्री (α) आवेशित कणों में विघटित अणुओं की संख्या और अणुओं की कुल संख्या का अनुपात है। मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए, α का मान 1 तक पहुंचता है, मध्यम इलेक्ट्रोलाइट्स α≈0.3 के लिए, और कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स α<0 के लिए, 1.
मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स में आमतौर पर लवण, कुछ एसिड शामिल होते हैं - HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO 4, HClO4, बेरियम, स्ट्रोंटियम, कैल्शियम और क्षार धातुओं के हाइड्रोक्साइड। अन्य क्षार और अम्ल मध्यम या कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स हैं।
इलेक्ट्रोलाइट समाधान के गुण
समाधानों का निर्माण अक्सर थर्मल प्रभाव और मात्रा में परिवर्तन के साथ होता है। तरल में इलेक्ट्रोलाइट को घोलने की प्रक्रिया तीन चरणों में होती है:
- विघटित इलेक्ट्रोलाइट के अंतर-आणविक और रासायनिक बंधनों के विनाश के लिए एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा खर्च करने की आवश्यकता होती है और इसलिए गर्मी अवशोषित होती है (∆Нहल किया गया > 0)।
- इस स्तर पर, विलायक इलेक्ट्रोलाइट आयनों के साथ बातचीत करना शुरू कर देता है, जिसके परिणामस्वरूप सॉल्वैट्स (जलीय घोल में - हाइड्रेट्स) बनते हैं। इस प्रक्रिया को सॉल्वैंशन कहा जाता है और यह एक्ज़ोथिर्मिक है, अर्थात। गर्मी निकलती है (∆ हाइड्र < 0)।
- अंतिम चरण प्रसार है। यह घोल के आयतन में हाइड्रेट्स (सॉल्वेट्स) का एक समान वितरण है। इस प्रक्रिया के लिए ऊर्जा लागत की आवश्यकता होती है और इसलिए समाधान को ठंडा किया जाता है (∆Нdif > 0)।
इस प्रकार, इलेक्ट्रोलाइट विघटन का कुल तापीय प्रभाव इस प्रकार लिखा जा सकता है:
∆Нसमाधान=∆Нरिलीज + ∆Нहाइड्र + ∆Н अंतर
इलेक्ट्रोलाइट विघटन के कुल तापीय प्रभाव का अंतिम संकेत इस बात पर निर्भर करता है कि संघटक ऊर्जा प्रभाव क्या होता है। यह प्रक्रिया आमतौर पर एंडोथर्मिक होती है।
किसी विलयन के गुण प्राथमिक रूप से उसके घटक घटकों की प्रकृति पर निर्भर करते हैं। इसके अलावा, इलेक्ट्रोलाइट के गुण समाधान, दबाव और तापमान की संरचना से प्रभावित होते हैं।
विघटित पदार्थ की सामग्री के आधार पर, सभी इलेक्ट्रोलाइट समाधानों को अत्यंत तनु (जिसमें इलेक्ट्रोलाइट के केवल "निशान" होते हैं) में विभाजित किया जा सकता है, तनु (विघटित पदार्थ की एक छोटी सामग्री के साथ) और केंद्रित (के साथ) इलेक्ट्रोलाइट की एक महत्वपूर्ण सामग्री)।
इलेक्ट्रोलाइट समाधानों में रासायनिक प्रतिक्रियाएं, जो विद्युत प्रवाह के पारित होने के कारण होती हैं, इलेक्ट्रोड पर कुछ पदार्थों की रिहाई की ओर ले जाती हैं। इस घटना को इलेक्ट्रोलिसिस कहा जाता है और अक्सर आधुनिक उद्योग में इसका उपयोग किया जाता है। विशेष रूप से, इलेक्ट्रोलिसिस एल्यूमीनियम, हाइड्रोजन, क्लोरीन, सोडियम हाइड्रोक्साइड, हाइड्रोजन पेरोक्साइड और कई अन्य महत्वपूर्ण पदार्थ पैदा करता है।
