তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রক্রিয়া, ব্যাখ্যা ও প্রয়োগ

শ্রেণি- দশম | বিষয় – ভৌতবিজ্ঞান | অধ্যায় – তড়িৎপ্রবাহ ও রাসায়নিক বিক্রিয়া (দ্বিতীয় পর্ব)

আমরা জেনেছি যে তড়িৎগ্রস্ত পরমাণু বা পরমাণুগুচ্ছকে আয়ন বলে।

এদের মধ্যে ধনাত্মক তড়িৎগ্রস্ত পরমাণু বা পরমাণুগুচ্ছকে ক্যাটায়ন ও ঋণাত্মক তড়িৎগ্রস্ত পরমাণু বা পরমাণুগুচ্ছকে অ্যানায়ন বলে। আগের পর্বে আমরা ভোল্টামিটারের কথা পড়েছি, যেখানে তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থের মধ্যে দুটি ধাতব পাত (তড়িদ্দ্বার বা electrode) রেখে তাদের মধ্যে দিয়ে তড়িৎচালনা করলে পদার্থটির তড়িৎবিশ্লেষণ হয়।

এবার আমরা তড়িৎবিশ্লেষণ প্রক্রিয়াটি ভালো করে বুঝে নেব।

তড়িৎবিশ্লেষণ প্রক্রিয়া

দুটি তড়িদ্দ্বারের মধ্যে যেটি ব্যাটারীর ধনাত্মক প্রান্তের সাথে যুক্ত থাকে সেটি ধনাত্মক তড়িৎগ্রস্ত হয় এবং ঋণাত্মক আয়নকে আকৃষ্ট করে। এই তড়িদ্দ্বারকে অ্যানোড (anode) বলে।

দশম শ্রেণির অন্য বিভাগগুলি – বাংলা | English | ইতিহাস | ভূগোল

অপর তড়িদ্দ্বারের সাথে ব্যাটারির ঋণাত্মক প্রান্ত যুক্ত হয়ে তড়িদ্দ্বারকে ঋণাত্মক তড়িদ্গ্রস্ত করে এবং ধনাত্মক আয়নকে আকর্ষণ করে। এই তড়িদ্দ্বারকে ক্যাথোড (cathode) বলে।

কোনো গলিত বা দ্রবীভূত পদার্থের ধনাত্মক ক্যাটায়ন ঋণাত্মক তড়িদ্দ্বার ক্যাথোডের দিকে ধাবিত হয়ে সেই তড়িদ্দ্বার থেকে ইলেক্ট্রন সংগ্রহ করে নিস্তড়িৎ অবস্থায় মুক্ত হয়। আর সেই গলিত বা দ্রবীভূত পদার্থের ঋণাত্মক অ্যানায়ন ধনাত্মক তড়িদ্দ্বার অ্যানোডের দিকে গিয়ে হয় ইলেক্ট্রন মুক্ত করে নিজে নিস্তড়িৎ হয়, অথবা অ্যানোডের ধাতুটিকে ইলেক্ট্রন বর্জন করিয়ে ধনাত্মক আয়ন হিসেবে দ্রবণে বা গলিত আয়নে মুক্ত করে।

এবার তড়িৎবিশ্লেষণ প্রক্রিয়ার কিছু উদাহরণ দেখা যাক।

ক. গলিত সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl) এর তড়িৎবিশ্লেষণ

তড়িদ্দ্বার: Iron ক্যাথোড ও গ্রাফাইট অ্যানোড

NaCl = Na⁺+ Cl^–

ক্যাথোডে: Na⁺+e^– = Na             অ্যানোডে: Cl^– = Cl + e^– ; 2Cl = Cl₂

খ. অ্যাসিড দ্রবীভূত জলের তড়িৎবিশ্লেষণ

তড়িদ্দ্বার: Platinum ক্যাথোড ও অ্যানোড

H₂O (জল) = H⁺ + OH^–

ক্যাথোডে: H⁺ + e^– = H; 2H = H₂        অ্যানোডে: OH^– = OH + e^–; 4OH = 2H₂O + O₂

এক্ষেত্রে ঋণাত্মক অ্যানায়ন ধনাত্মক তড়িদ্দ্বার অ্যানোডের দিকে গিয়ে হয় ইলেক্ট্রন মুক্ত করে নিজে নিস্তড়িৎ হয়েছে। এক্ষেত্রে অ্যানোডের তড়িদ্দ্বারকে নিষ্ক্রিয় তড়িদ্দ্বার বলবো।

উল্লেখ্য, এখানে সামান্য অ্যাসিড যোগ করে ক্যাথোডে H⁺ সরবরাহ করা হয়েছে যাতে দ্রবণে অ্যাসিডের H⁺-এর মাত্রা কমে যাওয়ায় জল আয়নে ভেঙে হ্রাসপ্রাপ্ত H⁺ সরবরাহ করে, এবং ফলস্বরূপ দ্রবণে OH- আয়ন তৈরী হয়। অ্যাসিড না দিলে বিশুদ্ধ সমযোজী যৌগ H₂O আয়নে ভেঙে H⁺ ও OH^– তৈরী করতো না।

দশম শ্রেণির অন্য বিভাগগুলি – গণিত | জীবনবিজ্ঞান | ভৌতবিজ্ঞান |

গ. কপার সালফেটের জলীয় দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণ

তড়িদ্দ্বার: কপার ক্যাথোড ও কপার অ্যানোড

CuSO₄ (কপার সালফেট) = Cu²⁺ + SO₄^2-

ক্যাথোডে:  Cu²⁺ +  2e^– = Cu          অ্যানোডে: Cu (তড়িদ্দ্বারের) + SO₄^2- = (Cu²⁺ +  SO₄^2-) + 2e^–

এখানে অ্যানায়নটি অ্যানোডের ধাতুটিকে ইলেক্ট্রন বর্জন করিয়ে ধনাত্মক আয়ন হিসেবে দ্রবণে টেনে এনে বিক্রিয়া করিয়েছে। এক্ষেত্রে অ্যানোডের তড়িদ্দ্বারকে সক্রিয় তড়িদ্দ্বার বলবো।

তড়িৎবিশ্লেষণের তিনটি প্রয়োগ

অ. তড়িৎলেপন: যেমন NiSO₄ ব্যবহার করে অ্যানোডের বিশুদ্ধ Ni দণ্ডের সাহায্যে ক্যাথোড রাখা লোহার বস্তুর ওপর নিকেলের মরিচারোধী প্রলেপ।

আ. ধাতু নিষ্কাশন: গলিত অ্যালুমিনার (Al₂O₃) সাথে ক্রায়োলাইট (AlF₃.3NaF) ও ফ্লুরোওস্পারের (CaF₂) 2:6:2 অনুপাতে মিশ্রণ তৈরী করে তড়িৎবিশ্লেষণ করলে ক্যাথোডে গলিত Al ধাতু নিষ্কাশিত হয়।

ই. ধাতু পরিশোধন: বিশুদ্ধ Cu পাতকে ক্যাথোড ও অবিশুদ্ধ Cu খণ্ডকে অ্যানোড হিসেবে ব্যবহার করে সালফিউরিক অ্যাসিডযুক্ত CuSO₄-এর জলীয় দ্রবণকে তড়িৎবিশ্লেষণ করলে ক্যাথোডে বিশুদ্ধ Cu জমা হয় ও অ্যানোডের Cu দ্রবীভূত হয়ে যায়।

অধ্যায় সমাপ্ত। আরো পড়ো → অ্যামোনিয়া

এই লেখাটির সর্বস্বত্ব সংরক্ষিত। বিনা অনুমতিতে এই লেখা, অডিও, ভিডিও বা অন্যভাবে কোনো মাধ্যমে প্রকাশ করলে তার বিরুদ্ধে আইনানুগ ব্যবস্থা নেওয়া হবে।

এই লেখাটি থেকে উপকৃত হলে সবার সাথে শেয়ার করার অনুরোধ রইল।

Join JUMP Magazine Telegram

JumpMagazine.in এর নিয়মিত আপডেট পাওয়ার জন্য –

• • ফলো করো – WhatsApp চ্যানেল
  • সাবস্ক্রাইব করো – YouTube চ্যানেল
  • লাইক করো – facebook পেজ
  • সাবস্ক্রাইব করো – টেলিগ্রাম চ্যানেল
  • Facebook Group – লেখা – পড়া – শোনা