ਗੈਲਵੈਨਿਕ ਸੈੱਲ
ਗੈਲਵੈਨਿਕ ਸੈੱਲ (galvanic cell) ਜਾਂ ਵੋਲਟਾਈ ਸੈੱਲ (voltaic cell) ਇੱਕ ਇਲੈੱਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਸੈੱਲ ਹੈ ਜੋ ਕਿ ਰੇਡਾਕਸ ਕਿਰਿਆ ਨਾਲ ਬਿਜਲਈ ਊਰਜਾ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਇਹ ਨਾਂ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਲੂਈਗੀ ਗੈਲਵੈਨੀ ਅਤੇ ਏਲੇਸਾਂਦਰੋ ਵੋਲਟਾ ਦੇ ਨਾਮ ਉੱਪਰ ਰੱਖੇ ਗਏ ਹਨ ਜਿਹਨਾਂ ਨੇ ਇਸ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਕੰਮ ਕੀਤਾ ਸੀ। ਸੈੱਲ ਦੇ ਅੰਦਰ ਦੋ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਧਾਤੂਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ ਜਿਹੜੀਆਂ ਕਿ ਇੱਕ ਸਾਲਟ-ਬ੍ਰਿਜ (salt-bridge) ਦੇ ਮਾਧਿਅਮ ਨਾਲ ਜੁੜੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ।
ਵੋਲਟਾ ਨੇ ਵੋਲਟੇਕ ਪਾਈਲ ਦੀ ਕਾਢ ਕੀਤੀ ਜਿਹੜੀ ਕਿ ਸਭ ਤੋਂ ਪਹਿਲੀ ਬਿਜਲਈ ਬੈਟਰੀ ਸੀ। ਆਮ ਪ੍ਰਯੋਗ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸੈੱਲ ਨੂੰ ਵੀ ਬੈਟਰੀ ਕਹਿ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਪਰ ਬੈਟਰੀ ਦਾ ਅਸਲ ਅਰਥ ਇੱਕ ਤੋਂ ਵੱਧ ਸੈੱਲਾਂ ਦਾ ਸੰਯੋਜਨ ਹੈ।[1]
ਇਤਿਹਾਸ
[ਸੋਧੋ]1780 ਵਿੱਚ, ਲੁਈਗੀ ਗੈਲਵੈਨੀ ਨੇ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਕਿ ਜਦੋਂ ਦੋ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਧਾਤਾਂ (ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਤਾਂਬਾ ਅਤੇ ਜ਼ਿੰਕ) ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਆਉਂਦੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ ਫਿਰ ਦੋਵੇਂ ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ ਇੱਕ ਡੱਡੂ ਦੀ ਲੱਤ ਦੇ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਦੇ ਦੋ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਹਿੱਸਿਆਂ ਨੂੰ ਛੂਹੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ, ਸਰਕਟ ਨੂੰ ਬੰਦ ਕਰਨ ਲਈ, ਡੱਡੂ ਦੀ ਲੱਤ। ਉਸ ਨੇ ਇਸ ਨੂੰ "ਜਾਨਵਰ ਬਿਜਲੀ" ਕਿਹਾ. ਡੱਡੂ ਦੀ ਲੱਤ, ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਕਰੰਟ ਦਾ ਖੋਜੀ ਹੋਣ ਦੇ ਨਾਲ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ (ਆਧੁਨਿਕ ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨ ਦੀ ਭਾਸ਼ਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਲਈ) ਵੀ ਸੀ।
ਗੈਲਵੈਨੀਨੇ ਆਪਣਾ ਕੰਮ (1790) ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕਰਨ ਤੋਂ ਇੱਕ ਸਾਲ ਬਾਅਦ, ਅਲੇਸੈਂਡਰੋ ਵੋਲਟਾ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਡੱਡੂ ਦੀ ਲੋੜ ਨਹੀਂ ਸੀ, ਇਸਦੀ ਬਜਾਏ ਇੱਕ ਬਲ-ਅਧਾਰਿਤ ਡਿਟੈਕਟਰ ਅਤੇ ਨਮਕ-ਭਿੱਜੇ ਕਾਗਜ਼ (ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਵਜੋਂ) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਗਈ। (ਪਹਿਲਾਂ ਵੋਲਟਾ ਨੇ ਬਲ-ਅਧਾਰਿਤ ਡਿਟੈਕਟਰਾਂ ਨਾਲ ਸਮਰੱਥਾ C = Q/V ਦਾ ਨਿਯਮ ਸਥਾਪਿਤ ਕੀਤਾ ਸੀ)। 1799 ਵਿੱਚ ਵੋਲਟਾ ਨੇ ਵੋਲਟੇਇਕ ਪਾਇਲ ਦੀ ਖੋਜ ਕੀਤੀ, ਜੋ ਕਿ ਗੈਲਵੈਨਿਕ ਸੈੱਲਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਸਟੈਕ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਹਰ ਇੱਕ ਧਾਤ ਦੀ ਡਿਸਕ, ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਪਰਤ, ਅਤੇ ਇੱਕ ਵੱਖਰੀ ਧਾਤ ਦੀ ਇੱਕ ਡਿਸਕ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਉਸਨੇ ਆਪਣੇ ਖੁਦ ਦੇ ਧਾਤੂ-ਧਾਤੂ ਸੰਪਰਕ ਬਿਜਲੀ ਸਿਧਾਂਤ ਦੇ ਹੱਕ ਵਿੱਚ ਗਲਵਾਨੀ (ਅਤੇ ਬਾਅਦ ਦੇ ਪ੍ਰਯੋਗਕਰਤਾ ਲੀਓਪੋਲਡੋ ਨੋਬੀਲੀ) ਦੀ ਪਸ਼ੂ ਬਿਜਲੀ ਥਿਊਰੀ ਨੂੰ ਚੁਣੌਤੀ ਦੇਣ ਲਈ ਇਸਨੂੰ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਗੈਰ-ਜੀਵ-ਵਿਗਿਆਨਕ ਸਮੱਗਰੀ ਤੋਂ ਬਣਾਇਆ ਹੈ।[4] ਕਾਰਲੋ ਮੈਟੇਉਚੀ ਨੇ ਆਪਣੀ ਵਾਰੀ ਵਿੱਚ ਵੋਲਟਾ ਦੇ ਜਵਾਬ ਵਿੱਚ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਜੈਵਿਕ ਸਮੱਗਰੀ ਤੋਂ ਇੱਕ ਬੈਟਰੀ ਬਣਾਈ। ਵੋਲਟਾ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਬਿਜਲੀ ਦ੍ਰਿਸ਼ ਨੇ ਹਰੇਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਨੂੰ ਇੱਕ ਨੰਬਰ ਦੇ ਨਾਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਦਿੱਤੀ ਹੈ ਜਿਸਨੂੰ ਅਸੀਂ ਹੁਣ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਦਾ ਕੰਮ ਫੰਕਸ਼ਨ ਕਹਾਂਗੇ। ਇਸ ਦ੍ਰਿਸ਼ ਨੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ-ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਇੰਟਰਫੇਸ 'ਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਨਜ਼ਰਅੰਦਾਜ਼ ਕੀਤਾ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਵੋਲਟਾ ਦੇ ਢੇਰ ਵਿੱਚ ਵਧੇਰੇ ਉੱਤਮ ਧਾਤ 'ਤੇ H2 ਬਣਨਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ।
ਵੋਲਟਾ ਨੇ ਸਿਰਫ ਬੈਟਰੀ ਜਾਂ ਗੈਲਵੈਨਿਕ ਸੈੱਲ ਦੇ ਸੰਚਾਲਨ ਨੂੰ ਨਹੀਂ ਸਮਝਿਆ, ਇਹਨਾਂ ਖੋਜਾਂ ਨੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਬੈਟਰੀਆਂ ਲਈ ਰਾਹ ਪੱਧਰਾ ਕੀਤਾ; ਵੋਲਟਾ ਦੇ ਸੈੱਲ ਨੂੰ 1999 ਵਿੱਚ ਇੱਕ ੀਓਓਓ ਮੀਲਪੱਥਰ ਦਾ ਨਾਮ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।
ਕੁਝ ਚਾਲੀ ਸਾਲਾਂ ਬਾਅਦ, ਫੈਰਾਡੇ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਗੈਲਵੈਨਿਕ ਸੈੱਲ-ਜਿਸ ਨੂੰ ਹੁਣ ਅਕਸਰ ਵੋਲਟੇਇਕ ਸੈੱਲ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ-ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ਵਿੱਚ ਰਸਾਇਣਕ ਸੀ। ਫੈਰਾਡੇ ਨੇ ਰਸਾਇਣ ਵਿਿਗਆਨ ਦੀ ਭਾਸ਼ਾ ਲਈ ਨਵੀਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਾ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੀ: ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ,ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ, ਅਤੇ ਆਇਨ । ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਗਲਵਾਨੀ ਨੇ ਗਲਤ ਸੋਚਿਆ ਕਿ ਬਿਜਲੀ ਦਾ ਸਰੋਤ (ਜਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੋਟਿਵ ਫੋਰਸ (ਈਐਮਐਫ), ਜਾਂ ਈਐਮਐਫ ਦੀ ਸੀਟ) ਦਾ ਸਰੋਤ ਜਾਨਵਰ ਵਿੱਚ ਸੀ, ਵੋਲਟਾ ਨੇ ਗਲਤ ਸੋਚਿਆ ਕਿ ਇਹ ਅਲੱਗ-ਥਲੱਗ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ਦੇ ਭੌਤਿਕ ਗੁਣਾਂ ਵਿੱਚ ਸੀ, ਪਰ ਫੈਰਾਡੇ ਨੇ ਸਹੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਦੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ-ਇਲੈਕਟਰੋਲਾਈਟ ਇੰਟਰਫੇਸਾਂ 'ਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਈਐਮਐਫ ਦੇ ਸਰੋਤ ਦੀ ਪਛਾਣ ਕੀਤੀ। । ਵੋਲਟੇਇਕ ਸੈੱਲ ਦੇ ਬੌਧਿਕ ਇਤਿਹਾਸ 'ਤੇ ਪ੍ਰਮਾਣਿਕ ਕੰਮ ਓਸਟਵਾਲਡ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।
1940 ਵਿੱਚ ਵਿਲਹੇਲਮ ਕੋਨਿਗ ਦੁਆਰਾ ਇਹ ਸੁਝਾਅ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਕਿ ਬਗਦਾਦ ਬੈਟਰੀ ਵਜੋਂ ਜਾਣੀ ਜਾਂਦੀ ਵਸਤੂ ਪ੍ਰਾਚੀਨ ਪਾਰਥੀਆ ਤੋਂ ਗੈਲਵੈਨਿਕ ਸੈੱਲ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਸਿਟਰਿਕ ਐਸਿਡ ਜਾਂ ਅੰਗੂਰ ਦੇ ਰਸ ਨਾਲ ਭਰੀਆਂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਤੀਆਂ ਨੂੰ ਵੋਲਟੇਜ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹ ਨਿਸ਼ਚਤ ਨਹੀਂ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਇਸਦਾ ਉਦੇਸ਼ ਸੀ-ਦੂਜੇ ਵਿਦਵਾਨਾਂ ਨੇ ਦੱਸਿਆ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਉਹਨਾਂ ਬਰਤਨਾਂ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ ਜੋ ਪਾਰਚਮੈਂਟ ਸਕਰੋਲਾਂ ਨੂੰ ਸਟੋਰ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।
ਸਿਧਾਂਤ
[ਸੋਧੋ]ਕਿਸੇ ਵੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ ਕੈਮੀਕਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਇੱਕ ਰਸਾਇਣਕ ਪਦਾਰਥ ਤੋਂ ਦੂਜੇ ਵਿੱਚ ਵਹਿੰਦਾ ਹੈ, ਇੱਕ ਆਕਸੀਕਰਨ-ਘਟਾਉਣ (ਰੀਡੌਕਸ) ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਚਲਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਰੇਡੌਕਸ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਉਦੋਂ ਵਾਪਰਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਇੱਕ ਪਦਾਰਥ ਤੋਂ ਆਕਸੀਡਾਈਜ਼ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਜਿਸਨੂੰ ਘਟਾਇਆ ਜਾ ਰਿਹਾ ਹੈ। ਰੀਡਕਟੈਂਟ ਉਹ ਪਦਾਰਥ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਗੁਆ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਆਕਸੀਡਾਈਜ਼ਡ ਹੁੰਦਾ ਹੈ; ਆਕਸੀਡੈਂਟ ਉਹ ਪ੍ਰਜਾਤੀ ਹੈ ਜੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਘਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਸੰਬੰਧਿਤ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਵਿੱਚ ਵੈਲੈਂਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਵਿੱਚ ਸੰਭਾਵੀ ਅੰਤਰ ਦੁਆਰਾ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਕਿਉਂਕਿ ਆਕਸੀਕਰਨ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਕਟੌਤੀ ਕਰਨਾ ਅਸੰਭਵ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਇੱਕ ਰੇਡੌਕਸ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਨੂੰ ਦੋ ਅੱਧ-ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵਰਣਨ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਇੱਕ ਆਕਸੀਕਰਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇੱਕ ਘਟਾਉਣ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ। ਬਰੋਮਿਨ ਨਾਲ ਜ਼ਿੰਕ ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਲਈ, ਸਮੁੱਚੀ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਅਨੁਸਾਰ ਹੈ:
Zn(s)+Br2(aq)→Zn2+(aq)+2Br−(aq)
ਅੱਧੀਆਂ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਵਾਂ ਇਸ ਪ੍ਰਕਾਰ ਹਨ:
ਅੱਧ-ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣਾ:
Br2(aq)+2e−→2Br−(aq)
ਆਕਸੀਕਰਨ ਅੱਧ-ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ:
Zn(s)→Zn2+(aq)+2e−
ਹਰੇਕ ਅੱਧ-ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਇਹ ਦਰਸਾਉਣ ਲਈ ਲਿਖੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਕਿ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਕੀ ਹੋ ਰਿਹਾ ਹੈ; Zn
ਇਸ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਵਿੱਚ ਰਿਡਕਟੈਂਟ ਹੈ (ਇਹ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਗੁਆ ਦਿੰਦਾ ਹੈ), ਅਤੇ Br2
ਆਕਸੀਡੈਂਟ ਹੈ (ਇਹ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਹਾਸਲ ਕਰਦਾ ਹੈ)। ਦੋ ਅੱਧ-ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਜੋੜਨ ਨਾਲ ਸਮੁੱਚੀ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਮਿਲਦੀ ਹੈ (ਸਮੀਕਰਨ 2.1.1)। ਇੱਕ ਰੀਡੌਕਸ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਸੰਤੁਲਿਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਰੀਡਕੈਂਟ ਦੁਆਰਾ ਗੁਆਏ ਗਏ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਸੰਖਿਆ ਆਕਸੀਡੈਂਟ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਸੰਖਿਆ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਕਿਸੇ ਵੀ ਸੰਤੁਲਿਤ ਰਸਾਇਣਕ ਸਮੀਕਰਨ ਵਾਂਗ, ਸਮੁੱਚੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਨਿਰਪੱਖ ਹੁੰਦੀ ਹੈ; ਭਾਵ, ਸਮੀਕਰਨ ਦੇ ਦੋਵੇਂ ਪਾਸੇ ਸ਼ੁੱਧ ਚਾਰਜ ਇੱਕੋ ਜਿਹਾ ਹੈ।[2]
ਅੱਧੇ ਪ੍ਰਤੀਕਰਮ ਅਤੇ ਸੰਮੇਲਨ
[ਸੋਧੋ]Zn|Zn2+(1M)||Cu2+(1M)|Cu(17.9.1)
ਅਤੇ
Pt(s)|Cl2(g)|Cl–(1M)||Fe2+(1M), Fe3+(1M)|Pt(s)(17.9.2)
ਸੈੱਲ ਦੇ ਭਾਗ ਖੱਬੇ-ਹੱਥ ਤੋਂ ਸ਼ੁਰੂ ਹੁੰਦੇ ਹੋਏ ਅਤੇ ਲੂਣ ਪੁਲ ਦੇ ਪਾਰ ਸੱਜੇ ਪਾਸੇ ਵੱਲ ਵਧਦੇ ਹੋਏ, ਕ੍ਰਮ ਵਿੱਚ ਲਿਖੇ ਗਏ ਹਨ। ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਲੰਬਕਾਰੀ ਰੇਖਾ ਇੱਕ ਪੜਾਅ ਸੀਮਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਠੋਸ Zn ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ
ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਅਤੇ Zn2+(aq)
, ਜਾਂ Cl2(g) ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ
ਅਤੇ Cl-(aq)
. ਦੋਹਰੀ ਲੰਬਕਾਰੀ ਲਾਈਨ ਲੂਣ ਪੁਲ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਸਪੈਕਟੇਟਰ ਆਇਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ SO2–4(aq)
Zn-Cu ਵਿੱਚ
ਸੈੱਲ, ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਛੱਡੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।
ਪਰੰਪਰਾ ਦੁਆਰਾ, ਇਸ ਸੈੱਲ ਸੰਕੇਤ ਵਿੱਚ ਲੂਣ ਪੁਲ ਦੇ ਖੱਬੇ ਪਾਸੇ ਲਿਖੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਨੂੰ ਹਮੇਸ਼ਾ ਐਨੋਡ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਅੱਧ-ਸਮੀਕਰਨ ਨੂੰ ਹਮੇਸ਼ਾ ਇੱਕ ਆਕਸੀਕਰਨ ਵਜੋਂ ਲਿਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ ਸੱਜੇ ਹੱਥ ਦਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਹਮੇਸ਼ਾ ਕੈਥੋਡ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਅੱਧੇ-ਸਮੀਕਰਨ ਨੂੰ ਹਮੇਸ਼ਾ ਇੱਕ ਕਮੀ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਲਿਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਯਾਦ ਰੱਖਣਾ ਆਸਾਨ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਖੱਬੇ ਤੋਂ ਸੱਜੇ ਪੜ੍ਹਨਾ ਵਰਣਮਾਲਾ ਦੇ ਕ੍ਰਮ ਵਿੱਚ ਐਨੋਡ ਅਤੇ ਕੈਥੋਡ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਸ਼ਾਰਟਹੈਂਡ ਵਰਣਨ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦੀ ਸੈੱਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕੈਥੋਡ 'ਤੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਸੰਖਿਆ ਨਾਲ ਐਨੋਡ 'ਤੇ ਗੁੰਮ ਹੋਏ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਸੰਖਿਆ ਨੂੰ ਬਰਾਬਰ ਕਰਨ ਲਈ ਜ਼ਰੂਰੀ ਕਿਸੇ ਵੀ ਕਾਰਕ ਦੁਆਰਾ ਗੁਣਾ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਅੱਧੇ-ਸਮੀਕਰਨਾਂ ਨੂੰ ਜੋੜ ਕੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਤੱਕ ਹੋਰ ਨਹੀਂ ਦੱਸਿਆ ਜਾਂਦਾ, 1 M ਦੀਆਂ ਮਿਆਰੀ ਸ਼ਰਤਾਂ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਗੈਰ-ਮਿਆਰੀ ਸੈੱਲ ਬਣਾਏ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ।[3]
ਸੈੱਲ ਵੋਲਟੇਜ
[ਸੋਧੋ]ਅਸੀਂ ਇੱਕ ਸਟੌਪਵਾਚ ਨੂੰ ਪਾਵਰ ਦੇਣ ਲਈ ਇੱਕ ਗੈਲਵੈਨਿਕ ਸੈੱਲ ਬਣਾ ਕੇ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ। ਇਸ ਭਾਗ ਵਿੱਚ ਅਸੀਂ ਦੇਖਾਂਗੇ ਕਿ ਇੱਕ ਗੈਲਵੈਨਿਕ ਸੈੱਲ ਵਿੱਚ ਪੈਦਾ ਹੋਈ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਕਿਵੇਂ ਮਾਪਣਾ ਹੈ। ਇਸ ਜਾਣਕਾਰੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਅਸੀਂ ਸਮਝ ਸਕਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਕੁਝ ਪ੍ਰਤੀਕਰਮਾਂ ਨੇ ਸਟੌਪਵਾਚ ਨੂੰ ਸੰਚਾਲਿਤ ਕਿਉਂ ਕੀਤਾ ਅਤੇ ਕੁਝ ਨਹੀਂ।
ਇੱਕ ਗੈਲਵੈਨਿਕ ਸੈੱਲ ਵਿੱਚ ਪੈਦਾ ਹੋਈ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਇੱਕ ਵੋਲਟਮੀਟਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਾਂਗੇ, ਇਸਨੂੰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੇ ਮਾਰਗ (ਤਾਰ ਉੱਤੇ) ਵਿੱਚ ਰੱਖ ਕੇ।
ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ ਕੈਮੀਕਲ ਸੈੱਲ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦੇ ਦੋ ਪਹਿਲੂ ਹਨ ਜੋ ਊਰਜਾ ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ ਹਨ:
ਵਰਤਮਾਨ: ਪ੍ਰਤੀ ਸਕਿੰਟ ਵਹਿਣ ਵਾਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਸੰਖਿਆ।
ਸੰਭਾਵੀ: ਹਰੇਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਨਾਲ ਸਬੰਧਿਤ ਊਰਜਾ।
ਅਸੀਂ ਪਾਣੀ ਨਾਲ ਸਮਾਨਤਾਵਾਂ ਖਿੱਚ ਕੇ ਇਹਨਾਂ ਪਹਿਲੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਅੰਤਰ ਨੂੰ ਸਮਝ ਸਕਦੇ ਹਾਂ। ਇੱਕ ਬਹੁਤ ਉੱਚੇ ਝਰਨੇ 'ਤੇ ਗੌਰ ਕਰੋ ਜਿਸ ਦੇ ਉੱਪਰ ਪਾਣੀ ਦਾ ਇੱਕ ਤੀਲਾ ਵਗ ਰਿਹਾ ਹੈ। ਇਹ ਘੱਟ ਕਰੰਟ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦਾ ਹੈ (ਜ਼ਿਆਦਾ ਪਾਣੀ ਨਹੀਂ ਵਗ ਰਿਹਾ ਹੈ) ਪਰ ਉੱਚ ਸਮਰੱਥਾ (ਜਦੋਂ ਇਹ ਜ਼ਮੀਨ ਨਾਲ ਟਕਰਾਉਂਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਪਾਣੀ ਦੀ ਹਰ ਬੂੰਦ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਊਰਜਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ)। ਝਰਨੇ ਦੇ ਉੱਪਰ ਅਤੇ ਹੇਠਾਂ ਪਾਣੀ ਦੇ ਪੱਧਰ ਵਿੱਚ ਜਿੰਨਾ ਜ਼ਿਆਦਾ ਅੰਤਰ ਹੋਵੇਗਾ, ਪਾਣੀ ਦੇ ਵਹਾਅ ਪਿੱਛੇ ਊਰਜਾ ਵੀ ਓਨੀ ਹੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੋਵੇਗੀ। ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਢਲਾਨ ਤੋਂ ਹੇਠਾਂ ਵਹਿਣ ਵਾਲੀ ਇੱਕ ਵੱਡੀ ਨਦੀ ਵਿੱਚ ਘੱਟ ਸਮਰੱਥਾ ਵਾਲਾ ਉੱਚ ਕਰੰਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਨਿਆਗਰਾ ਫਾਲਸ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਸਮਰੱਥਾ ਅਤੇ ਉੱਚ ਕਰੰਟ ਦੋਵੇਂ ਹਨ।
ਜਦੋਂ ਅਸੀਂ ਇੱਕ ਵੋਲਟਮੀਟਰ ਨੂੰ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋ ਕੈਮੀਕਲ ਸੈੱਲ ਨਾਲ ਜੋੜਦੇ ਹਾਂ, ਤਾਂ ਅਸੀਂ ਸਿਰਫ਼ ਸੰਭਾਵੀ, ਜਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਮਾਪਦੇ ਹਾਂ।
ਸੈੱਲ ਵੋਲਟੇਜ ਦੀ ਇਕਾਈ, ਵੋਲਟ (V), ਊਰਜਾ ਪ੍ਰਤੀ ਯੂਨਿਟ ਚਾਰਜ ਹੈ; 1 ਵੋਲਟ = 1 ਜੌਲ/ਕੁਲੰਬ।
ਉਪਰੋਕਤ ਮੂਵੀ ਵਿੱਚ ਵੋਲਟਮੀਟਰ ਦੁਆਰਾ ਪੜ੍ਹਿਆ ਗਿਆ 1.63V ਦਾ ਸੰਭਾਵੀ ਅੰਤਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਸਰਕਟ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਣ ਵਾਲੇ ਹਰ ਕੁਲੰਬ ਚਾਰਜ ਲਈ 1.63 J ਦੀ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਸੈੱਲ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਇੱਕ ਸੈੱਲ ਸੰਭਾਵੀ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਪ੍ਰਤੀਕ Ecell ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਯਾਦ ਰੱਖੋ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਅਸੀਂ ਉੱਪਰ ਚਰਚਾ ਕੀਤੀ ਹੈ, ਕਿ ਜਦੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੇ ਸਵੈ-ਚਾਲਤ ਵਹਾਅ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵੋਲਟਮੀਟਰ ਦੇ ਕਾਲੇ (-) ਟਰਮੀਨਲ ਤੋਂ ਲਾਲ (+) ਟਰਮੀਨਲ ਤੱਕ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਵੋਲਟਮੀਟਰ ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਵੋਲਟੇਜ ਦਿਖਾਏਗਾ। ਇੱਕ ਨੈਗੇਟਿਵ ਵੋਲਟੇਜ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਵਹਾਅ ਦੀ ਸਵੈ-ਚਾਲਤ ਦਿਸ਼ਾ ਲਾਲ (+) ਟਰਮੀਨਲ ਤੋਂ ਕਾਲੇ (-) ਟਰਮੀਨਲ ਤੱਕ ਹੈ।
ਇਸ ਅਗਲੀ ਗਤੀਵਿਧੀ ਵਿੱਚ, ਤੁਸੀਂ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੀ ਸਾਰਣੀ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਲਈ ਵੋਲਟੇਜਾਂ ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਲਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਸੈੱਲ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰੋਗੇ। [4]
ਗੈਲਵੈਨਿਕ ਖੋਰ
[ਸੋਧੋ]ਗੈਲਵੈਨਿਕ ਖੋਰ ਧਾਤਾਂ ਦਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਖੋਰਾ ਹੈ। ਖੋਰ ਉਦੋਂ ਵਾਪਰਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਦੋ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਧਾਤਾਂ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਲੂਣ ਪਾਣੀ। ਇਹ ਇੱਕ ਗੈਲਵੈਨਿਕ ਸੈੱਲ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਗੈਸ ਵਧੇਰੇ ਉੱਤਮ (ਘੱਟ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ) ਧਾਤ ਉੱਤੇ ਬਣਦੀ ਹੈ। ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਸੰਭਾਵੀ ਫਿਰ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਕਰੰਟ ਵਿਕਸਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ ਜੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘੱਟ ਉੱਤਮ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਘੁਲਦੀ ਹੈ। ਇੱਕ ਸੰਘਣਤਾ ਸੈੱਲ ਬਣਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜੇਕਰ ਇੱਕੋ ਧਾਤੂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਦੀਆਂ ਦੋ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਆਉਂਦੀ ਹੈ।[1]
ਹਵਾਲੇ
[ਸੋਧੋ]- ↑ "battery" (def. 4b), Merriam-Webster Online Dictionary (2008). अभिगमन तिथि: १८ अप्रैल २०१४
- ↑ "Electrolytic and Galvanic Cells: Working Principle, Key Differences, Uses". https://collegedunia.com/. Aug 31, 2023. Retrieved 04 jan 2024.
{{cite web}}: Check date values in:|access-date=(help); External link in|website= - ↑ W More, John. "Cell Notation and Conventions". https://chem.libretexts.org/. Retrieved 04 jan 2024.
{{cite web}}: Check date values in:|access-date=(help); External link in|website= - ↑ "Electrochemistry: Galvanic Cells and the Nernst Equation". https://chemcollective.org. 22 Jun 2021. Retrieved 05/04/2024.
{{cite web}}: Check date values in:|access-date=(help); External link in|website=