ग्याल्भानिक सेल

ग्याल्भेनिक सेल

ग्याल्भेनिक सेल वा भोल्टेइक सेल, क्रमशः वैज्ञानिक लुइगी ग्याल्भानी र अलेसान्द्रो भोल्टाको नाममा राखिएको, एक इलेक्ट्रोकेमिकल सेल हो जसमा स्पन्टेनियस अक्सिडेसन रिडक्सन प्रतिक्रियाहरूबाट विद्युतीय प्रवाह उत्पन्न हुन्छ।

सामान्यतया दुई फरक धातुहरूलाई अलग-अलग बीकरमा डुबाइन्छ। यी बिकरहरू साल्ट ब्रिजद्वारा जोडिएको हुन्छ वा मेम्ब्रेनद्वारा अलग गरिएको हुन्छ।  धातुहरू तिनीहरूको सम्बन्धित धातु आयन सोलुसनमा डुबाइएको हुन्छ।

भोल्टा पहिलो विद्युतीय ब्याट्री भोल्टेइक पाइलको आविष्कारक थिए। ब्याट्री शब्दको सामान्य प्रयोग एकल ग्याल्भेनिक सेल उल्लेख गर्न विकसित भएको थियो, तर पहिलो ब्याट्रीहरूमा धेरै ग्याल्भेनिक सेलहरू थिए।

इतिहास

१७८० मा, लुइगी ग्याल्भानीले पत्ता लगाए कि जब दुई फरक धातुहरू (जस्तै, तामा र जस्ता) सम्पर्कमा हुन्छन् र दुबैले एकै समयमा भ्यागुताको खुट्टाको मांसपेशीको दुई फरक भागमा छुन्छ, भ्यागुताको खुट्टा खुम्चन्छ । उनले यसलाई " प्राणी बिजुली " भने।

ग्याल्भानीले आफ्नो काम (१७९०) प्रकाशित गरेको एक वर्षपछि, अलेसान्द्रो भोल्टाले भ्यागुता आवश्यक छैन भनी देखाए। उनले डिटेक्टर र नुन पानीले भिजेको कागज (इलेक्ट्रोलाइटको रूपमा) प्रयोग गरेका थिए । (पहिले भोल्टाले क्यापेसिटन्स ढाँचा:Nowrap को नियम स्थापना गरेको थिए ।

करिब चालीस वर्ष पछि, फराडेले ( फ्याराडेको इलेक्ट्रोलाइसिसको नियम हेर्नुहोस्) ग्याल्भेनिक सेल - जसलाई प्रायः भोल्टेइक सेल भनिन्छ - रासायनिक प्रकृतिको हुन्छ भन्ने देखाए। फराडेले रसायन विज्ञानको भाषामा नयाँ शब्दावली पेश गरे: इलेक्ट्रोड ( क्याथोड र एनोड ), इलेक्ट्रोलाइट, र आयन ( केटायन र अनायन)। यसरी ग्याल्भानीले गलत तरिकाले बिजुलीको स्रोत (वा इलेक्ट्रोमोटिभ बलको स्रोत ) जनावरमा रहेको सोचेका थिए। भोल्टाले गलत रूपमा सोचे कि यो इलेक्ट्रोडको भौतिक गुणहरूमा थियो। तर फाराडेले सही रूपमा ईएमएफको स्रोत रासायनिक प्रतिक्रिया हो भन्ने तथ्य पहिचान गरे। भोल्टिक सेलको बौद्धिक इतिहासमा आधिकारिक कार्य ओस्टवाल्डको रहेको छ।

सिद्धान्त

Zn–Cu ग्याल्भेनिक सेलको योजनाबद्ध

Zn (s) + Cu ²⁺ (aq) → Zn ²⁺ (aq) + Cu (s)

यस रेडक्स प्रतिक्रियामा, Zn लाई Zn ²⁺ मा अक्सिडेसन र Cu ²⁺ लाई Cu मा रिडक्सन गरिएको छ। जब इलेक्ट्रोन सीधै Zn बाट Cu ²⁺ मा जान्छ, प्रतिक्रियाको एन्थाल्पी तापको रूपमा वातावरणमा हराउँछ। यद्यपि, यही प्रतिक्रिया ग्याल्भेनिक सेलमा गर्न सकिन्छ, केही रासायनिक ऊर्जालाई विद्युतीय ऊर्जामा रूपान्तरण गर्न सकिन्छ।

$\mathrm{Z}\mathrm{n}(\mathrm{s})+\mathrm{C}\mathrm{u}{\phantom{A}}^{2+}(\mathrm{a}\mathrm{q})⟶\mathrm{Z}\mathrm{n}{\phantom{A}}^{2+}(\mathrm{a}\mathrm{q})+\mathrm{C}\mathrm{u}(\mathrm{s})$