Yarim o‘tkazgichli asboblar

Mavzu: Elektrolizning texnikada qo’llanishi


Reja:


1. Elektrolitik dissotsiatsiya
2. Dissotsiatsiyalanish darajasi
3. Faradeyning birinchi qonuni
4. Faradeyning ikkinchi qonuni
5. Sof moddalarni ajratish
6. Galvanotexnika



Elektrolitlarda elektr toki.
Distillangan suv elektr tokini o‘t-kazmaydi. Agar unga ozroq tuz qo‘shilsa, elektr tokini o'tkazuv-chiga aylanadi. Demak, ba’zi moddalarning suvdagi eritmasi elektr tokini o‘tkazish xususiyatiga, ya’ni zaryad tashuvchi zarralarga ega bo‘lib qolar ekan. Erituvchida eriganda ionlarga ajraladigan mod-dalar elektrolitlar deyiladi.
Elektrolitlarda zaryad tashuvchi zarralar ionlar bo'ladi.
Shuning uchun ham bunday o‘tkazuvchanlikka ionli o‘tkazuvchanlik deyiladi. lonlarning vujudga kelishiga sabab, elekt-rolit eriganda uning molekulalari erituvchi molekulalarining elektr maydoni ta’sirida musbat va manfiy zaryadlangan ionlarga ajralishidir.
Elektrolitdagi ionlarning tashqi maydon ta’siridagi batartib harakati elektrolitlarda elektr toki deyiladi.
Elektrolitik dissotsiatsiya.
Elektrolit eriganda molekulalarining musbat va manfiy zaryadlangan ionlarga ajralishi elektrolitik dissotsiatsiya deyiladi. Natijada eritmada musbat ionlar (kationlar) va manfiy ionlar (anionlar) hosil bo‘ladi. Odatda kationlar metallar va vodorodning ionlari, anionlar esa kislota qoldiqlari va gidroksil gruppalar boiadi.
Dissotsiatsiya jarayoni quyidagicha yoziladi:
HCl H⁺ +Сl^-,
NaOH Na⁺ +OH^-,
ZnCl2 Zn⁺ +2C1^-.
0‘ng tomonga yo‘nalgan strelka dissotsiatsiyani, chap tomonga yo‘nalgan strelka esa — rekombinatsiyani, ya’ni turli ismli zaryadlangan ionlar birlashib, neytral molekulalar hosil qilishini ko‘rsatadi.
Dissotsiatsiyalanish darajasi.
Moddalarning dissotsiatsiyalanishi-ni xarakterlash maqsadida dissotsiatsiyalanish darajasi tushunchasi kiritiladi. Dissotsiatsiyalanish darajasi deb ionlarga dissotsiatsiyalangan molekulalar soni n₀ ning moddadagi molekulalarning umu-miy soni n ga nisbatiga aytiladi:

ning qiymatiga qarab, moddalar kuchli ( 1) va kuchsiz (a nolga yaqin) elektrolitlarga bo'linadi. Kuchli elektrolitlarga tuzlar, ba’zi organik kislotalar va ularning asoslari kirsa, kuchsizlarga minerallar kiradi.
Dissotsiatsiyalanish darajasi, shuningdek, erituvchining tabia-tiga, temperaturasiga, bosimga va boshqa faktorlarga ham bog‘liq boiadi. Ayniqsa, u erituvchining dielektrik singdiruvchanligiga bog‘liq.
Dielektrik singdiruvchanlik qancha katta bo‘lsa, molekula tashkil qilgan ionlarning o‘zaro ta’sir kuchlari shuncha kichik bo‘ladi va Kulon qonuniga muvofiq, ichki molekular aloqalarni uzish shuncha oson bo’ladi. Dissotsiatsiyalanish darajasi, shuningdek, eritmaning konsentratsiyasi va temperaturasiga bog'liq.
Temperatura ortishi bilan molekulalarning kinetik energiyasi ortadi, bu esa molekulalarning o'zaro to'qnashib ionlashish ehtimolini orttiradi.
Elektroliz. Tashqi elektr maydon bo'lmaganda eritmani tashkil qiluvchi qarama-qarshi ishorali ionlar va molekulalar betartib harakat holatida bo’ladi.
Agar eritmaga elektr maydon ta’sir etsa, ionlarning harakati tartibga tushadi. Elektrolitda elektr tokini sim orqali tok manbayiga ulangan elektrodlarni tushirish bilan hosil qilish mumkin.
Elektr maydoni ta’sirida kationlar manfiy elektrod — katodga (K) qarab, anionlar esa musbat elektrod — anodga (A) qarab harakat-lana boshlaydi.

Shuni ta’kidlash lozimki, ionlarning tezligi juda kichik (masalan, E= 10² V/m bo'lganda vodorod ionlarining tezligi bo‘ladi. Natijada elektrolitlarda za-ryadlangan zarralarning batartib harakati, ya’ni elektr toki vujudga keladi.

Tok kuchi elektrolitning ma’lum kesi-midan o‘tuvchi zaryadning (har ikkala ishoraligi ham) vaqtga nisbatiga teng.
Elektr tokining zichligi esa Om qonuniga muvofiq aniqlanadi:

Bu yerda p — elektrolitning solishtirma qarshiligi. Metallardagidan farqli ravishda, elektrolitning solishtirma qarshiligi temperatura ko‘tarilganda kamayadi, solishtirma o'tkazuvchanligi ortadi.
Elektrolitdan tok o'tganda elektroliz hodisasi ro‘y beradi.
Elektrolitdan tok о ‘tganda tarkibiga kiruvchi moddalarning elek-trodlarda ajralib chiqishiga elektroliz hodisasi deyiladi.
Elektrolitlarda tok o'tishi moddaning ko‘chishi bilan bogiiq bo‘lganligi sababli ular ikkinchi tur o'tkazgichlar deyiladi.
Faradeyning birinchi qonuni. 1833- yilda M. Faradey elektroliz qonunlarini yaratdi.
Faradeyning birinchi qonuni:
elektrodda ajralib chiqadigan moddaning massasi m elektrolitdan o'tgan zaryad miqdori Q ga proporsional: