একটি ইলেক্ট্রোলাইট কি
যেসব পদার্থে আয়ন চলাচলের কারণে তড়িৎ প্রবাহ হয়, অর্থাৎ আয়নিক পরিবাহিতাইলেক্ট্রোলাইট বলা হয়। ইলেক্ট্রোলাইটগুলি দ্বিতীয় ধরণের কন্ডাক্টরের অন্তর্গত, যেহেতু তাদের মধ্যেকার কারেন্ট রাসায়নিক প্রক্রিয়ার সাথে সম্পর্কিত, এবং ধাতুগুলির মতো কেবল ইলেকট্রনের চলাচলের সাথে নয়।
দ্রবণে থাকা এই পদার্থগুলির অণুগুলি ইলেক্ট্রোলাইটিক বিভাজন করতে সক্ষম, অর্থাৎ, তারা পচে যায় যখন ধনাত্মক চার্জযুক্ত (cations) এবং ঋণাত্মক চার্জযুক্ত (anions) আয়নে দ্রবীভূত হয়। কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট, আয়নিক গলিত এবং ইলেক্ট্রোলাইট সমাধান প্রকৃতিতে পাওয়া যায়। দ্রাবকের প্রকারের উপর নির্ভর করে, ইলেক্ট্রোলাইটগুলি জলীয় এবং অ-জলীয়, সেইসাথে একটি বিশেষ প্রকার - পলিইলেক্ট্রোলাইটস।
পানিতে দ্রবীভূত হলে পদার্থটি যে আয়নগুলির মধ্যে পচে যায় তার উপর নির্ভর করে, H + এবং OH- আয়ন (লবণ ইলেক্ট্রোলাইট) ছাড়া ইলেক্ট্রোলাইটস, প্রচুর পরিমাণে H + আয়ন (অ্যাসিড) সহ ইলেক্ট্রোলাইট এবং ওএইচ- আয়নগুলির প্রাধান্য সহ ইলেক্ট্রোলাইটগুলি ( ভিত্তি) বিচ্ছিন্ন করা যেতে পারে।
ইলেক্ট্রোলাইট অণুর বিভাজনের সময় সমান সংখ্যক ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক আয়ন তৈরি হলে এই ধরনের ইলেক্ট্রোলাইটকে প্রতিসম বলা হয়।অথবা দ্রবণে ধনাত্মক ও ঋণাত্মক আয়নের সংখ্যা সমান না হলে অসমিত। প্রতিসম ইলেক্ট্রোলাইটের উদাহরণ - KCl - 1,1-ভ্যালেন্ট ইলেক্ট্রোলাইট এবং CaSO4 - 2,2-ভ্যালেন্ট ইলেক্ট্রোলাইট। একটি অপ্রতিসম ইলেক্ট্রোলাইটের প্রতিনিধি হল, উদাহরণস্বরূপ, H2TAKA4 - একটি 1,2-ভ্যালেন্ট ইলেক্ট্রোলাইট।
সমস্ত ইলেক্ট্রোলাইট মোটামুটিভাবে বিভক্ত করা যেতে পারে শক্তিশালী এবং দুর্বল, তাদের বিচ্ছিন্ন করার ক্ষমতার উপর নির্ভর করে। পাতলা দ্রবণে শক্তিশালী ইলেক্ট্রোলাইটগুলি প্রায় সম্পূর্ণরূপে আয়নে পরিণত হয়। এর মধ্যে রয়েছে প্রচুর পরিমাণে অজৈব লবণ, কিছু অ্যাসিড এবং জলীয় দ্রবণে ঘাঁটি বা উচ্চ বিয়োজন ক্ষমতা সম্পন্ন দ্রাবক, যেমন অ্যালকোহল, কিটোন বা অ্যামাইড।
দুর্বল ইলেক্ট্রোলাইটগুলি শুধুমাত্র আংশিকভাবে পচে যায় এবং অবিচ্ছিন্ন অণুগুলির সাথে গতিশীল ভারসাম্যে থাকে। এর মধ্যে প্রচুর পরিমাণে জৈব অ্যাসিডের পাশাপাশি দ্রাবকগুলির অনেকগুলি ভিত্তি রয়েছে।
বিচ্ছিন্নতার ডিগ্রি বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করে: তাপমাত্রা, ঘনত্ব এবং দ্রাবকের ধরন। সুতরাং, একই ইলেক্ট্রোলাইট বিভিন্ন তাপমাত্রায়, বা একই তাপমাত্রায় কিন্তু বিভিন্ন দ্রাবকগুলিতে, বিভিন্ন ডিগ্রিতে বিচ্ছিন্ন হবে।
যেহেতু ইলেক্ট্রোলাইটিক ডিসোসিয়েশন, সংজ্ঞা অনুসারে, দ্রবণে বৃহত্তর সংখ্যক কণা তৈরি করে, এটি ইলেক্ট্রোলাইট এবং বিভিন্ন ধরণের পদার্থের দ্রবণের ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলিতে উল্লেখযোগ্য পার্থক্যের দিকে পরিচালিত করে: অসমোটিক চাপ বৃদ্ধি পায়, দ্রাবক বিশুদ্ধতার সাথে সম্পর্কিত হিমাঙ্কের তাপমাত্রা পরিবর্তিত হয়। এবং অন্যদের.
ইলেক্ট্রোলাইট আয়নগুলি প্রায়শই ইলেক্ট্রোলাইট প্রক্রিয়া এবং রাসায়নিক বিক্রিয়ায় স্বাধীন গতির একক হিসাবে অংশগ্রহণ করে, দ্রবণে উপস্থিত অন্যান্য আয়নগুলির থেকে স্বাধীন: ইলেক্ট্রোলাইটে নিমজ্জিত ইলেক্ট্রোডগুলিতে, যখন বিদ্যুৎ ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্য দিয়ে যায়, অক্সিডেশন-হ্রাস প্রতিক্রিয়া ঘটে, এর পণ্যগুলি যা ইলেক্ট্রোলাইট রচনায় যোগ করা হয়।
এইভাবে, ইলেক্ট্রোলাইট হল পদার্থের জটিল সিস্টেম যাতে আয়ন, দ্রাবক অণু, অবিচ্ছিন্ন দ্রাবক অণু, আয়ন জোড়া এবং বড় যৌগ অন্তর্ভুক্ত থাকে। অতএব, ইলেক্ট্রোলাইটের বৈশিষ্ট্যগুলি বেশ কয়েকটি কারণের দ্বারা নির্ধারিত হয়: আয়ন-আণবিক এবং আয়ন-আয়ন মিথস্ক্রিয়াগুলির প্রকৃতি, দ্রবীভূত কণার উপস্থিতিতে দ্রাবকের কাঠামোর পরিবর্তন ইত্যাদি।
পোলার ইলেক্ট্রোলাইটগুলির আয়ন এবং অণুগুলি একে অপরের সাথে খুব সক্রিয়ভাবে যোগাযোগ করে, যা সমাধানের কাঠামো গঠনের দিকে পরিচালিত করে, যার ভূমিকা আয়নগুলির আকার হ্রাস এবং তাদের ভ্যালেন্স বৃদ্ধির সাথে আরও তাৎপর্যপূর্ণ হয়ে ওঠে। দ্রাবক শক্তি হল দ্রাবক অণুর সাথে ইলেক্ট্রোলাইট আয়নগুলির মিথস্ক্রিয়ার একটি পরিমাপ।
ইলেক্ট্রোলাইট, তাদের ঘনত্বের উপর নির্ভর করে, হল: পাতলা সমাধান, ক্ষণস্থায়ী এবং ঘনীভূত। পাতলা দ্রবণগুলি গঠনে একটি বিশুদ্ধ দ্রাবকের অনুরূপ, কিন্তু উপস্থিত আয়নগুলি তাদের প্রভাব দ্বারা এই গঠনকে ব্যাহত করে। শক্তিশালী ইলেক্ট্রোলাইটের এই ধরনের দুর্বল সমাধানগুলি আয়নগুলির মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক মিথস্ক্রিয়ার কারণে বৈশিষ্ট্যের আদর্শ সমাধান থেকে পৃথক।
ঘনত্বের স্থানান্তর অঞ্চলটি আয়নগুলির প্রভাবের কারণে দ্রাবকের গঠনে একটি উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।এমনকি উচ্চ ঘনত্বে, বেশিরভাগ দ্রাবক অণু আয়নগুলির সাথে দ্রাবক কাঠামোতে অংশগ্রহণ করে, এইভাবে একটি দ্রাবক ঘাটতি তৈরি করে।
ঘনীভূত দ্রবণটির একটি আয়নিক গলে যাওয়া বা স্ফটিক দ্রবণের কাছাকাছি একটি কাঠামো থাকে, যা আয়নিক কাঠামোর উচ্চ ক্রম এবং অভিন্নতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এই আয়নিক কাঠামো জটিল মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে একে অপরের সাথে এবং জলের অণুর সাথে বন্ধন করে।
তাদের বৈশিষ্ট্যগুলির উচ্চ-তাপমাত্রা এবং নিম্ন-তাপমাত্রা অঞ্চল, সেইসাথে উচ্চ- এবং স্বাভাবিক-চাপ অঞ্চলগুলি ইলেক্ট্রোলাইটের বৈশিষ্ট্য। চাপ বা তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে দ্রাবকের মোলার ক্রম হ্রাস পায় এবং দ্রবণের বৈশিষ্ট্যের উপর সহযোগী ও সলেশন প্রভাবের প্রভাব দুর্বল হয়ে পড়ে। এবং যখন তাপমাত্রা গলনাঙ্কের নীচে নেমে যায়, তখন কিছু ইলেক্ট্রোলাইট গ্লাসযুক্ত অবস্থায় চলে যায়। যেমন একটি ইলেক্ট্রোলাইটের একটি উদাহরণ হল LiCl এর জলীয় দ্রবণ।
আজ, ইলেক্ট্রোলাইটগুলি প্রযুক্তি এবং জীববিজ্ঞানের জগতে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। জৈবিক প্রক্রিয়াগুলিতে, ইলেক্ট্রোলাইটগুলি অজৈব এবং জৈব সংশ্লেষণের মাধ্যম হিসাবে এবং প্রযুক্তিতে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল উত্পাদনের ভিত্তি হিসাবে কাজ করে।
ইলেক্ট্রোলাইসিস, ইলেক্ট্রোক্যাটালাইসিস, ধাতুর ক্ষয়, ইলেক্ট্রোক্রিস্টালাইজেশন — এই ঘটনাগুলি অনেক আধুনিক শিল্পে বিশেষ করে শক্তি এবং পরিবেশ সুরক্ষার ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ স্থান দখল করে আছে।
আরো দেখুন: জলের ইলেক্ট্রোলাইসিস দ্বারা হাইড্রোজেন উত্পাদন — প্রযুক্তি এবং সরঞ্জাম