ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಮೆಂಬರೇನ್ ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ

ಹೊರಗಿನ ಕೋಶ ಪೊರೆ- ಪ್ಲಾಸ್ಮಾಲೆಮ್ಮ - ಮೂಲತಃ ಲಿಪಿಡ್ ಪದರ, ಇದು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಆಗಿದೆ. ಪೊರೆಯ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ವಾಹಕ ಮಾಧ್ಯಮವಿರುವುದರಿಂದ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ ಈ ಸಂಪೂರ್ಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಕೆಪಾಸಿಟರ್. ಹೀಗಾಗಿ, ಜೀವಂತ ಅಂಗಾಂಶದ ಮೂಲಕ ಪರ್ಯಾಯ ಪ್ರವಾಹವು ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧಗಳ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಹಲವಾರು ಪೊರೆಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ವಿದ್ಯುತ್ ಧಾರಣಗಳ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗಬಹುದು. ಅಂತೆಯೇ, ಜೀವಂತ ಅಂಗಾಂಶದ ಮೂಲಕ ಪರ್ಯಾಯ ಪ್ರವಾಹದ ಅಂಗೀಕಾರದ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಎರಡು ಘಟಕಗಳಿಂದ ಒದಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ: ಸಕ್ರಿಯ ಆರ್ - ದ್ರಾವಣದ ಮೂಲಕ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳ ಚಲನೆಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧ, ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಎಕ್ಸ್ - ಪೊರೆಯ ರಚನೆಗಳ ಮೇಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಧಾರಣಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿರೋಧ . ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯು ಧ್ರುವೀಕರಣದ ಸ್ವಭಾವವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಮತ್ತು ಅದರ ಮೌಲ್ಯವು ಸೂತ್ರದ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಧಾರಣದ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ:

ಇಲ್ಲಿ C ಎಂಬುದು ವಿದ್ಯುತ್ ಧಾರಣ, w ಎಂಬುದು ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಆವರ್ತನ, f ಎಂಬುದು ಪ್ರವಾಹದ ಆವರ್ತನ.

ಈ ಎರಡು ಅಂಶಗಳನ್ನು ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಬಹುದು.

ಜೀವಂತ ಅಂಗಾಂಶದ ಸಮಾನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್- ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಅಂಶಗಳ ಸಂಪರ್ಕವಾಗಿದೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ಅಧ್ಯಯನದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಅಂಗಾಂಶದ ರಚನೆಯ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಂಶಕ್ಕೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ.

ನಾವು ಬಟ್ಟೆಯ ಮೂಲ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೆ, ನಾವು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ:

ಚಿತ್ರ 2 - ಜೀವಂತ ಅಂಗಾಂಶದ ಸಮಾನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್

ಆರ್ ಸಿ - ಸೈಟೋಪ್ಲಾಸಂನ ಪ್ರತಿರೋಧ,ಆರ್ ಎಂಎಫ್ - ಇಂಟರ್ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಪ್ರತಿರೋಧ,ಸೆಂ ಪೊರೆಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಧಾರಣವಾಗಿದೆ.

ಪ್ರತಿರೋಧದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ.

ಪ್ರತಿರೋಧ- ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಸಕ್ರಿಯ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಘಟಕಗಳ ಒಟ್ಟು ಸಂಕೀರ್ಣ ಪ್ರತಿರೋಧ. ಇದರ ಮೌಲ್ಯವು ಸೂತ್ರದ ಎರಡೂ ಘಟಕಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ:

ಇಲ್ಲಿ Z ಎಂಬುದು ಪ್ರತಿರೋಧ, R ಎಂಬುದು ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧ, X ಎಂಬುದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆ.

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಸರಣಿ ಸಂಪರ್ಕದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಸೂತ್ರದಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಸಮಾನಾಂತರ ಸಂಪರ್ಕದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೀಗೆ ಬರೆಯಲಾಗಿದೆ:

R ಮತ್ತು C ಬದಲಾದಾಗ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮೌಲ್ಯವು ಹೇಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಾವು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದರೆ, ಈ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ, ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧ R ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು C ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ ಅದು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬ ತೀರ್ಮಾನಕ್ಕೆ ನಾವು ಬರುತ್ತೇವೆ. ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಮದಲ್ಲಿ.

ಜೀವಂತ ಅಂಗಾಂಶದ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಲೇಬಲ್ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿದೆ, ಇದು ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಅಂಗಾಂಶದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:

1) ಅಂಗಾಂಶದ ರಚನೆಯ ಮೇಲೆ (ಸಣ್ಣ ಅಥವಾ ದೊಡ್ಡ ಕೋಶಗಳು, ದಟ್ಟವಾದ ಅಥವಾ ಸಡಿಲವಾದ ಅಂತರಕೋಶೀಯ ಸ್ಥಳಗಳು, ಜೀವಕೋಶ ಪೊರೆಗಳ ಲಿಗ್ನಿಫಿಕೇಶನ್ ಮಟ್ಟ);

2) ಅಂಗಾಂಶ ಜಲಸಂಚಯನ;

4) ಪೊರೆಗಳ ಸ್ಥಿತಿ.

ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, ಪ್ರತಿರೋಧವು ಮಾಪನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ:

1) ತಾಪಮಾನ;

2) ಪರೀಕ್ಷಿತ ಪ್ರವಾಹದ ಆವರ್ತನ;

3) ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ.

ವಿವಿಧ ವಿಪರೀತ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಪೊರೆಗಳು ನಾಶವಾದಾಗ, ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳನ್ನು ಇಂಟರ್ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಜಾಗಕ್ಕೆ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾಲೆಮ್ಮಾ ಮತ್ತು ಅಪೊಪ್ಲ್ಯಾಸ್ಟ್‌ನ ಪ್ರತಿರೋಧದಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ.

ನೇರ ಪ್ರವಾಹವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಇಂಟರ್ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಜಾಗಗಳ ಮೂಲಕ ಹೋಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಮೌಲ್ಯವು ಇಂಟರ್ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಜಾಗದ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರ 3 - ಪರ್ಯಾಯ ವಿದ್ಯುತ್ (ಎಫ್) ಆವರ್ತನವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವಾಗ ಅಂಗಾಂಶದ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ (ಸಿ) ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧ (ಆರ್) ಬದಲಾವಣೆ

ಪರ್ಯಾಯ ಪ್ರವಾಹದ ಆದ್ಯತೆಯ ಮಾರ್ಗವು ಅನ್ವಯಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ: ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ, ಪ್ರಸ್ತುತದ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಪ್ರಮಾಣವು ಜೀವಕೋಶಗಳ ಮೂಲಕ (ಪೊರೆಗಳ ಮೂಲಕ) ಹೋಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವಿದ್ಯಮಾನ - ಪರೀಕ್ಷಾ ಪ್ರವಾಹದ ಆವರ್ತನದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧದಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆ - ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ವಾಹಕತೆ ಪ್ರಸರಣ.

ಪ್ರಸರಣದ ಕಡಿದಾದವು ಧ್ರುವೀಕರಣ ಗುಣಾಂಕದಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಜೀವಂತ ಅಂಗಾಂಶಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯ ಪ್ರಸರಣವು ನೇರ ಪ್ರವಾಹದಂತೆ ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ ಧ್ರುವೀಕರಣದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯು ಧ್ರುವೀಕರಣಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ - ಆವರ್ತನ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಧ್ರುವೀಕರಣದ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳು ಕಡಿಮೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯ ಪ್ರಸರಣ, ಹಾಗೆಯೇ ಧ್ರುವೀಕರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಜೀವಂತ ಅಂಗಾಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಅಂತರ್ಗತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಅಂಗಾಂಶ ಸಾವಿನ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಧ್ರುವೀಕರಣದ ಗುಣಾಂಕವು ಹೇಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಾವು ನೋಡಿದರೆ, ಮೊದಲ ಗಂಟೆಗಳಲ್ಲಿ ಅದು ಸಾಕಷ್ಟು ಬಲವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅದರ ಪತನವು ನಿಧಾನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಸಸ್ತನಿಗಳ ಯಕೃತ್ತು 9-10 ರ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಕಪ್ಪೆ ಯಕೃತ್ತು 2-3: ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಯಾಪಚಯ ದರ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಗುಣಾಂಕ.

ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮೌಲ್ಯ.

1. ಫ್ರಾಸ್ಟ್ ಪ್ರತಿರೋಧದ ನಿರ್ಣಯ.

2. ನೀರಿನ ಪೂರೈಕೆಯ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ.

3. ವ್ಯಕ್ತಿಯ ಮಾನಸಿಕ-ಭಾವನಾತ್ಮಕ ಸ್ಥಿತಿಯ ನಿರ್ಣಯ (ಸಾಧನ "ಟೋನಸ್")

4. ಸುಳ್ಳು ಪತ್ತೆಕಾರಕದ ಘಟಕ - ಪಾಲಿಗ್ರಾಫ್.

ಮೆಂಬರೇನ್ ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ

ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ- ವಿವಿಧ ಅಯಾನುಗಳ ಚಲನೆಯ ವೇಗದಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿಂದಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಭಾವ್ಯತೆ. ಪೊರೆಯ ಮೂಲಕ ಚಲನೆಯ ವಿಭಿನ್ನ ವೇಗವು ವಿಭಿನ್ನ ಆಯ್ದ ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯತೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.

ಅದರ ಸಂಭವಕ್ಕಾಗಿ, ವಿವಿಧ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ಮತ್ತು ಅಯಾನುಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳ ವಿಭಿನ್ನ ಚಲನಶೀಲತೆಯೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ಸಂಪರ್ಕವು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಕ್ಲೋರಿನ್ ಅಯಾನುಗಳು (ಚಿತ್ರ 1.). ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಎರಡೂ ಅಯಾನುಗಳಿಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿ ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ. H + ಮತ್ತು Cl - ಅಯಾನುಗಳ ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಪೊರೆಯ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸುವಾಗ H + ನ ಚಲನಶೀಲತೆ Cl ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ - ಈ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನ ಬಲಭಾಗದಲ್ಲಿ ಅಯಾನುಗಳ ದೊಡ್ಡ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.

ಉದಯೋನ್ಮುಖ ವಿಭವವು (ಮೆಂಬರೇನ್ ಧ್ರುವೀಕರಣ) ಮತ್ತಷ್ಟು ಅಯಾನು ಸಾಗಣೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ, ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ, ಪೊರೆಯ ಮೂಲಕ ಒಟ್ಟು ಪ್ರವಾಹವು ನಿಲ್ಲುತ್ತದೆ.

ಸಸ್ಯ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ, ಅಯಾನುಗಳ ಮುಖ್ಯ ಹರಿವುಗಳು K + , Na + , Cl - ; ಜೀವಕೋಶದ ಒಳಗೆ ಮತ್ತು ಹೊರಗೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಅವು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ.

ಈ ಮೂರು ಅಯಾನುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು, ಅವುಗಳ ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯತೆಯ ಗುಣಾಂಕಗಳನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು, ಈ ಅಯಾನುಗಳ ಅಸಮ ವಿತರಣೆಯಿಂದಾಗಿ ಪೊರೆಯ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಈ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಗೋಲ್ಡ್ಮನ್ ಸಮೀಕರಣ ಅಥವಾ ಸ್ಥಿರ ಕ್ಷೇತ್ರ ಸಮೀಕರಣ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ:

ಎಲ್ಲಿ φM -ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸ, ವಿ;

ಆರ್ - ಅನಿಲ ಸ್ಥಿರ, ಟಿ - ತಾಪಮಾನ; ಎಫ್ - ಫ್ಯಾರಡೆ ಸಂಖ್ಯೆ;

ಪಿ - ಅಯಾನು ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯತೆ;

0 - ಜೀವಕೋಶದ ಹೊರಗೆ ಅಯಾನು ಸಾಂದ್ರತೆ;

ನಾನು ಜೀವಕೋಶದೊಳಗಿನ ಅಯಾನಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ;

ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶದ ಕುರಿತು ಮಾತನಾಡುತ್ತಾ, ನಾವು ಲೋಹ ಮತ್ತು ಅದರ ಉಪ್ಪಿನ ದ್ರಾವಣದ ನಡುವಿನ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಅನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪರಿಗಣಿಸಿದ್ದೇವೆ. ನಾವು ಈಗ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ಪರಿಹಾರಗಳ ನಡುವಿನ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ಗೆ ತಿರುಗೋಣ. ದ್ರಾವಣಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಪರ್ಕದ ಗಡಿಗಳಲ್ಲಿ ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ, ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಪ್ರಸರಣ ವಿಭವಗಳು.ದ್ರಾವಣಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಒಂದೇ ಆಗಿಲ್ಲದಿದ್ದಾಗ ಅದೇ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಪರಿಹಾರಗಳ ನಡುವಿನ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನಲ್ಲಿ ಅವು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಅಂತಹ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯ ಕಾರಣವೆಂದರೆ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಅಯಾನುಗಳ ಅಸಮಾನ ಚಲನಶೀಲತೆ.

ವಿಭಿನ್ನ ಸಂಯೋಜನೆ ಅಥವಾ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪರಿಹಾರಗಳ ನಡುವಿನ ಗಡಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಭಾವ್ಯ ಜಂಪ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಸರಣ ವಿಭವ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.ಪ್ರಸರಣ ವಿಭವದ ಮೌಲ್ಯವು ಅನುಭವದ ಪ್ರದರ್ಶನದಂತೆ, ಅಯಾನುಗಳ ಚಲನಶೀಲತೆಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಮೇಲೆ ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಪರಿಹಾರಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಮತ್ತು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು. ಹೀಗಾಗಿ, ಒಂದೇ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ವಿವಿಧ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳ ಪರಿಹಾರಗಳ ಸಂಪರ್ಕದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಪ್ರಸರಣ ವಿಭವದ (ε D) ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಸೂತ್ರದಿಂದ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಎಲ್ಲಿ ಎಲ್ ಕೆಮತ್ತು ಎಲ್ ಎ- ಒಂದು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಅಯಾನುಗಳ ಚಲನಶೀಲತೆ; ಎಲ್ ಕೆ’ಮತ್ತು ಎಲ್ ಎ'- ಮತ್ತೊಂದು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಅಯಾನುಗಳ ಚಲನಶೀಲತೆ.

ನಿಖರವಾದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳೊಂದಿಗೆ, ಇಎಮ್ಎಫ್. ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ದ್ರಾವಣಗಳ ನಡುವೆ ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್‌ನ ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಪ್ರಸರಣ ವಿಭವದ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ತಿದ್ದುಪಡಿಯನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಬೇಕು. ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಕ್ಲೋರಿನ್ ಅಯಾನುಗಳ ಚಲನಶೀಲತೆ ಸರಿಸುಮಾರು ಒಂದೇ ಆಗಿರುವುದರಿಂದ ( ಎಲ್ಕೆ + = 64.4 10 -4 ಮತ್ತು ಎಲ್ Cl - \u003d 65.5 10 -4 S m 2), ನಂತರ ಅಂತಹ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಜೀವಕೋಶ ಪೊರೆಗಳು ಹಾನಿಗೊಳಗಾದಾಗ ಜೈವಿಕ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಸರಣ ವಿಭವಗಳು ಉಂಟಾಗಬಹುದು. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಅವುಗಳ ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯತೆಯ ಆಯ್ಕೆಯು ತೊಂದರೆಗೊಳಗಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳು ಜೀವಕೋಶದೊಳಗೆ ಅಥವಾ ಹೊರಗೆ ಹರಡಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತವೆ. ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ಪ್ರಸರಣದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಹಾನಿ ಸಂಭಾವ್ಯ, ಇದು 30-40 ಮಿಲಿವೋಲ್ಟ್‌ಗಳ ಕ್ರಮದ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ತಲುಪಬಹುದು. ಇದಲ್ಲದೆ, ಹಾನಿಗೊಳಗಾದ ಅಂಗಾಂಶವು ಹಾನಿಯಾಗದ ಒಂದಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ವಿಧಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.

ಒಂದೇ ಚಿಹ್ನೆಯ ಅಯಾನುಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯವಾದ ವಿಶೇಷ ಪೊರೆಯಿಂದ ವಿವಿಧ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ದ್ರಾವಣಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಿದರೆ ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

ಕೆಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಪೊರೆಯ ರಂಧ್ರಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಚಿಹ್ನೆಯ ಅಯಾನುಗಳ ಗಾತ್ರಗಳಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದಾಗಿ ಪೊರೆಯ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯ ನೋಟವು ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಮೆಂಬರೇನ್ ವಿಭವಗಳು ಬಹಳ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿಯಬಹುದು. ಸಸ್ಯ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿ ಜೀವಿಗಳ ಅಂಗಾಂಶಗಳಲ್ಲಿ, ಒಂದೇ ಕೋಶದೊಳಗೆ ಸಹ, ಅಂತರ್ಜೀವಕೋಶದ ವಿಷಯದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಮತ್ತು ರೂಪವಿಜ್ಞಾನದ ವೈವಿಧ್ಯತೆಯಿಂದಾಗಿ ಪೊರೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣ ವಿಭವಗಳಿವೆ. ಜೀವಕೋಶದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ವಿವಿಧ ಕಾರಣಗಳು ಅಯಾನುಗಳ ಬಿಡುಗಡೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ, ಅಂದರೆ, ವಿವಿಧ ಬಯೋಪೊಟೆನ್ಷಿಯಲ್ಗಳು ಮತ್ತು ಬಯೋಕರೆಂಟ್ಗಳ ನೋಟಕ್ಕೆ. ಈ ಬಯೋಕರೆಂಟ್‌ಗಳ ಪಾತ್ರವನ್ನು ಇನ್ನೂ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಡೇಟಾವು ಜೀವಂತ ಜೀವಿಗಳ ಸ್ವಯಂ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಏಕಾಗ್ರತೆಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳು.

ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಇದರಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಅದೇ ಲೋಹದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಮುಳುಗಿಸುವ ದ್ರಾವಣಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದಾಗಿ. ಅಂತಹ ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಏಕಾಗ್ರತೆ(ಚಿತ್ರ 4.12). ವಿವಿಧ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳ ZnSO 4 ದ್ರಾವಣಗಳಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ಎರಡು ಸತು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ:

ಈ ಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ, C 1 ಮತ್ತು C 2 ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು, ಮತ್ತು C 1 > C 2 ಎರಡೂ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ಲೋಹವು ಒಂದೇ ಆಗಿರುವುದರಿಂದ, ಅವುಗಳ ಪ್ರಮಾಣಿತ ವಿಭವಗಳು (ε o Zn) ಸಹ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಲೋಹದ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದಾಗಿ, ಸಮತೋಲನ

ಎರಡೂ ಅರ್ಧ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿನ ದ್ರಾವಣವು ಒಂದೇ ಆಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಕಡಿಮೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಪರಿಹಾರದೊಂದಿಗೆ (C 2) ಅರ್ಧ ಕೋಶದಲ್ಲಿ, ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಬಲಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ.

ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸತುವು ಹೆಚ್ಚು ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳನ್ನು ದ್ರಾವಣಕ್ಕೆ ಕಳುಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ನಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ನೋಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಬಾಹ್ಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಉದ್ದಕ್ಕೂ, ಅವರು ಎರಡನೇ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತಾರೆ, ಸತು ಸಲ್ಫೇಟ್ ZnSO 4 ನ ಹೆಚ್ಚು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗುತ್ತಾರೆ.

ಹೀಗಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ (C 1) ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುತ್ತದೆ.

ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, C 1 ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಕ್ರಮೇಣ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, C 2 ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಆನೋಡ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ನಲ್ಲಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ಸಮಾನವಾಗುವವರೆಗೆ ಅಂಶವು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

ಇಎಮ್ಎಫ್ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಸತು ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಅಂಶವನ್ನು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸೋಣ.

C 1 \u003d l mol / l, ಮತ್ತು C 2 \u003d 0.01 mol / l ನ ಸಾಂದ್ರತೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸೋಣ. ಈ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳ ಪರಿಹಾರಗಳಲ್ಲಿ Zn 2+ ನ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಗುಣಾಂಕಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ: f 1 = 0.061, ಮತ್ತು f 2 = 0.53. ಇಎಮ್ಎಫ್ ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು. ಸರಪಳಿ, ನಾವು ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತೇವೆ (4.91). ನೆರ್ನ್ಸ್ಟ್ ಸಮೀಕರಣದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ನಾವು ಬರೆಯಬಹುದು

ಎಂದು ನೀಡಲಾಗಿದೆ

ಸಮೀಕರಣವು (4.100) ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಅಯಾನುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಸುಲಭವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಅದರಲ್ಲಿ ಒಂದು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಅಧ್ಯಯನದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಅದೇ ತಿಳಿದಿರುವ ಚಟುವಟಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ. ಅಯಾನುಗಳು. ಈ ಉದ್ದೇಶಕ್ಕಾಗಿ, ಇಎಮ್ಎಫ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಮಾತ್ರ ಇದು ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸರಪಳಿ, ಸೂಕ್ತವಾದ ಸೆಟಪ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಮಾಡಬಹುದಾಗಿದೆ. ಸಾಂದ್ರೀಕರಣ ಸರಪಳಿಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ದ್ರಾವಣಗಳ pH ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಕಡಿಮೆ ಕರಗುವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಕರಗುವಿಕೆಯ ಉತ್ಪನ್ನ, ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಅಯಾನುಗಳ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಮತ್ತು ಅಸ್ಥಿರತೆಯ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು.

ಉಲ್ಲೇಖ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳು.

ಈಗಾಗಲೇ ಗಮನಿಸಿದಂತೆ, ಸಾಮಾನ್ಯ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ವಿಭವಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿಯಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಜೊತೆಗೆ, ಮತ್ತೊಂದು ಉಲ್ಲೇಖ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ - ಕ್ಯಾಲೋಮೆಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಅನುಭವವು ತೋರಿಸಿದಂತೆ, ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಹೀಗಾಗಿ, ಆಣ್ವಿಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಪ್ಲೇಟ್ ಅಥವಾ ತಂತಿಯು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವಾಗಿದೆ. ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಸ್ವತಃ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುವುದಿಲ್ಲವಾದ್ದರಿಂದ (ಅದರ ಪಾತ್ರವು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಾಹಕವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಒಂದು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಚಲಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ), ರಾಸಾಯನಿಕ

ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ಲಾಟಿನಮ್‌ನ ಚಿಹ್ನೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬ್ರಾಕೆಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸುತ್ತುವರಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ: (Pt)H 2 |2H+.

ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕಾಗಿ ವಿವಿಧ ವಿನ್ಯಾಸದ ನಾಳಗಳಿವೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಎರಡು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 4.13.

ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ:

ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನುಗಳ ಪರಿಹಾರದ ನಡುವಿನ ಗಡಿಯಲ್ಲಿ ಎರಡು ವಿದ್ಯುತ್ ಪದರವು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಂಭಾವ್ಯ ಜಂಪ್ ಅನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಈ ವಿಭವದ ಮೌಲ್ಯವು ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನುಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಅನಿಲ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಅದರ ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ:

ಅಲ್ಲಿ H + ಎಂಬುದು ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿರುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನುಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆಯಾಗಿದೆ; P H2 ಎಂಬುದು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಸ್ಯಾಚುರೇಟ್ ಮಾಡಲು ಅನಿಲ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಒತ್ತಡವಾಗಿದೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ಲ್ಯಾಟಿನಮ್ ಅನ್ನು ಸ್ಯಾಚುರೇಟ್ ಮಾಡಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡವು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ನ ಹೆಚ್ಚು ಋಣಾತ್ಮಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅನುಭವವು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

101.325 kPa ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ಪ್ಲ್ಯಾಟಿನಮ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಮತ್ತು ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಒಂದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಮುಳುಗಿರುವುದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅಂತರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಒಪ್ಪಂದದ ಮೂಲಕ, ಸಾಮಾನ್ಯ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯನ್ನು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ಶೂನ್ಯ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ಇತರ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ವಿಭವಗಳನ್ನು ಈ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, pH 2 - 101.325 kPa ನಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯು ರೂಪವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ

ಸಮೀಕರಣ (4.103) ದುರ್ಬಲ ಪರಿಹಾರಗಳಿಗೆ ಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ.

ಹೀಗಾಗಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಅನ್ನು 101.325 kPa ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಜೊತೆಗೆ ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ಮಾಡಿದಾಗ, ಅದರ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ (ಚಟುವಟಿಕೆ) ಮೇಲೆ ಮಾತ್ರ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಉಲ್ಲೇಖ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವಾಗಿ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಸೂಚಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವಾಗಿಯೂ ಬಳಸಬಹುದು, ಇದರ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯು ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ H + -ion ಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.

ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ತಯಾರಿಕೆಯು ಸಾಕಷ್ಟು ತೊಂದರೆಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ಆಗಿರುವಾಗ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನಿಲದ ಒತ್ತಡವು ನಿಖರವಾಗಿ 101.325 kPa ಎಂದು ಸಾಧಿಸುವುದು ಸುಲಭವಲ್ಲ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಅನಿಲ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ಸ್ಥಿರ ದರದಲ್ಲಿ ಶುದ್ಧತ್ವಕ್ಕಾಗಿ ಪೂರೈಸಬೇಕು, ಜೊತೆಗೆ, ಶುದ್ಧತ್ವಕ್ಕಾಗಿ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಶುದ್ಧ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬೇಕು, ಏಕೆಂದರೆ ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದ ಕಲ್ಮಶಗಳು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ H 2 S ಮತ್ತು H 3 ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಅನ್ನು "ವಿಷ" ಮೇಲ್ಮೈ ಮತ್ತು ಆ ಮೂಲಕ ಸಮತೋಲನ H 2 ↔2H + +2e - ಸ್ಥಾಪನೆಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯುವುದು ಉಪಕರಣದ ಗಮನಾರ್ಹ ತೊಡಕು ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ, ಸರಳವಾದ ಕ್ಯಾಲೊಮೆಲ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಕ್ಯಾಲೋಮೆಲ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ.ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉಲ್ಲೇಖ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಬಳಕೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಅನನುಕೂಲತೆಯು ಇತರ, ಹೆಚ್ಚು ಅನುಕೂಲಕರವಾದ ಉಲ್ಲೇಖ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವ ಅಗತ್ಯಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಕ್ಯಾಲೊಮೆಲ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವಾಗಿದೆ.

ಕ್ಯಾಲೊಮೆಲ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು, ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಿದ ಪಾದರಸವನ್ನು ಹಡಗಿನ ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಸುರಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯದು ಮೇಲೆ ಪೇಸ್ಟ್‌ನಿಂದ ಮುಚ್ಚಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಇದು Hg 2 Cl 2 ಕ್ಯಾಲೊಮೆಲ್ ಅನ್ನು ಕೆಲವು ಹನಿಗಳ ಶುದ್ಧ ಪಾದರಸದೊಂದಿಗೆ ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ KCl ದ್ರಾವಣದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ರುಬ್ಬುವ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಲೊಮೆಲ್ನೊಂದಿಗೆ ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ KCl ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಪೇಸ್ಟ್ ಮೇಲೆ ಸುರಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪೇಸ್ಟ್‌ಗೆ ಸೇರಿಸಲಾದ ಲೋಹೀಯ ಪಾದರಸವು ಕ್ಯಾಲೊಮೆಲ್ ಅನ್ನು HgCl 2 ಗೆ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸುವುದನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಪಾದರಸದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ತಾಮ್ರದ ತಂತಿಯು ಈಗಾಗಲೇ ಟರ್ಮಿನಲ್‌ಗೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಲೊಮೆಲ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಕ್ರಮಬದ್ಧವಾಗಿ ಬರೆಯಲಾಗಿದೆ: Hg|Hg 2 Cl 2, KC1. Hg 2 Cl 2 ಮತ್ತು KCl ನಡುವಿನ ಅಲ್ಪವಿರಾಮ ಎಂದರೆ ಈ ಪದಾರ್ಥಗಳ ನಡುವೆ ಯಾವುದೇ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಇಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಒಂದೇ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ.

ಕ್ಯಾಲೊಮೆಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ. ಕ್ಯಾಲೋಮೆಲ್, ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತದೆ, Hg + ಮತ್ತು Cl - ಅಯಾನುಗಳ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ವಿಭಜನೆಯಾಗುತ್ತದೆ:

ಕ್ಯಾಲೊಮೆಲ್ನ ಅದೇ ಹೆಸರಿನ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅಯಾನನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ನ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಕ್ಯಾಲೊಮೆಲ್ನ ಕರಗುವಿಕೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, KCl ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, Hg + ಅಯಾನುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಕ್ಯಾಲೊಮೆಲ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯ ಅಗತ್ಯ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಖಾತ್ರಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ಕ್ಯಾಲೊಮೆಲ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಲ್ಲಿನ ಸಂಭಾವ್ಯ (ε k) ಲೋಹೀಯ ಪಾದರಸದ ಸಂಪರ್ಕ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅದರ ಅಯಾನುಗಳ ಪರಿಹಾರದೊಂದಿಗೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು:

ಸ್ಥಿರ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ PR ಸ್ಥಿರ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಕ್ಲೋರಿನ್ ಅಯಾನುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಹೆಚ್ಚಳವು ಪಾದರಸದ ಅಯಾನುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮೇಲೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಕ್ಯಾಲೊಮೆಲ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೇಲೆ.

ಸಮೀಕರಣದಿಂದ (4.105)

ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾದ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ε 0 H g ಮತ್ತು W lg (PR) ಅನ್ನು ಒಂದು ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ε o k ಮೂಲಕ ಸೂಚಿಸಿ, ನಾವು ಕ್ಯಾಲೊಮೆಲ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ:

ಕ್ಯಾಲೊಮೆಲ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಬಳಸಿ, ಯಾವುದೇ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸತು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ಅವು ZnSO 4 ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಲೊಮೆಲ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ಸತುವಿನ ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ.

ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಿದ ಇಎಮ್ಎಫ್ ಎಂದು ನಾವು ಊಹಿಸೋಣ. ಈ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ E \u003d 1.0103 V ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಲೋಮೆಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ε ನಿಂದ \u003d 0.2503 V. ಸತು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಂಭಾವ್ಯತೆ E \u003d ε ನಿಂದ -ε Zn, ಅಲ್ಲಿಂದ ε Zn \u003d, ε K - ಅಥವಾ e Zn \u003d 0.2503- 1.0103 = -0.76 V.

ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಂಶದಲ್ಲಿ ಸತು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ತಾಮ್ರದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ, ತಾಮ್ರದ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು, ಇತ್ಯಾದಿ. ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ, ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ವಿಭವಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು.

ಬೆಳ್ಳಿ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ.ಕ್ಯಾಲೊಮೆಲ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಜೊತೆಗೆ, ಸಿಲ್ವರ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಅಭ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಉಲ್ಲೇಖ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಬೆಳ್ಳಿಯ ತಂತಿ ಅಥವಾ ಪ್ಲೇಟ್ ಅನ್ನು ತಾಮ್ರದ ತಂತಿಗೆ ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗಾಜಿನ ಕೊಳವೆಗೆ ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬೆಳ್ಳಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವಾಗಿ ಸಿಲ್ವರ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಪದರದಿಂದ ಲೇಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು KCl ಅಥವಾ HCl ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸಿಲ್ವರ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಹಾಗೆಯೇ ಕ್ಯಾಲೊಮೆಲ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿನ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅಯಾನುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು (ಚಟುವಟಿಕೆ) ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ

4.109

ಇಲ್ಲಿ ε xs ಸಿಲ್ವರ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯಾಗಿದೆ; e o xs ಸಿಲ್ವರ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಾಗಿದೆ. ಕ್ರಮಬದ್ಧವಾಗಿ, ಬೆಳ್ಳಿ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಬರೆಯಲಾಗಿದೆ:

ಈ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯು ಬೆಳ್ಳಿ-ಬೆಳ್ಳಿ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಪರಿಹಾರ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.

ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಕೆಳಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ:

AgCl ನ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಕರಗುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ, ಸಿಲ್ವರ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಧನಾತ್ಮಕ ಚಿಹ್ನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

1 n ನಲ್ಲಿ. KCl ನ ಪರಿಹಾರ, 298 K ನಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮಾಪಕದಲ್ಲಿ ಬೆಳ್ಳಿ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯು 0.2381 V, ಮತ್ತು 0.1 n ನಲ್ಲಿ. ಪರಿಹಾರ ε x c \u003d 0.2900 V, ಇತ್ಯಾದಿ. ಕ್ಯಾಲೊಮೆಲ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಬೆಳ್ಳಿ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಅಂದರೆ, ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಮಟ್ಟಿಗೆ ಅದರ ಸಂಭಾವ್ಯ ಬದಲಾವಣೆಗಳು.

ಸೂಚಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳು.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಟ್ರಿಕ್ ವಿಧಾನದಿಂದ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಅಯಾನುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು (ಚಟುವಟಿಕೆ) ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ, ಗ್ಯಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಎರಡು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ - ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಸೂಚಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಉಲ್ಲೇಖ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ, ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಇದು ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಡುವ ಅಯಾನಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು (ಚಟುವಟಿಕೆ) ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಲೋಮೆಲ್ ಮತ್ತು ಸಿಲ್ವರ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಉಲ್ಲೇಖ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಉದ್ದೇಶಕ್ಕಾಗಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್, ಅದರ ಬೃಹತ್ತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಕಡಿಮೆ ಆಗಾಗ್ಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಾಗಿ, ಈ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ ದ್ರಾವಣಗಳಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನುಗಳ (pH) ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವಲ್ಲಿ ಸೂಚಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸೂಚಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ನಾವು ವಾಸಿಸೋಣ, ಇದು ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಆರ್ಥಿಕತೆಯ ವಿವಿಧ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಪಡೆದಿದೆ.

ಕ್ವಿನ್ಹೈಡ್ರೋನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ.ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ, ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನುಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಕ್ವಿನ್ಹೈಡ್ರೋನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ (Fig. 4.16) ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಈ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಅದರ ಸರಳತೆ ಮತ್ತು ಬಳಕೆಯ ಸುಲಭತೆಯಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದೊಂದಿಗೆ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿ ಹೋಲಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಪ್ಲಾಟಿನಂ ತಂತಿ 1, ಪರೀಕ್ಷಾ ದ್ರಾವಣ 2 ನೊಂದಿಗೆ ಹಡಗಿನೊಳಗೆ ಇಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಕ್ವಿನ್ಹೈಡ್ರೋನ್ ಪುಡಿ 3 ಅನ್ನು ಹಿಂದೆ ಕರಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ವಿನ್ಹೈಡ್ರೋನ್ ಎರಡು ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಈಕ್ವಿಮೋಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಸಂಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ - ಕ್ವಿನೋನ್ C 6 H 4 O 2 ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಕ್ವಿನೋನ್ C b H 4 (OH) 2, ಲೋಹೀಯ ಹೊಳಪನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಣ್ಣ ಕಡು ಹಸಿರು ಸೂಜಿಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ. ಕ್ವಿನೋನ್ ಡೈಕ್ಟೋನ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಕ್ವಿನೋನ್ ಡೈಹೈಡ್ರಿಕ್ ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ ಆಗಿದೆ.

ಕ್ವಿನ್ಹೈಡ್ರೋನ್ನ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಒಂದು ಕ್ವಿನೋನ್ ಅಣು ಮತ್ತು ಒಂದು ಹೈಡ್ರೋಕ್ವಿನೋನ್ ಅಣು C 6 H 4 O 2 ·C 6 H 4 (OH) 2 ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಕ್ವಿನ್ಹೈಡ್ರೋನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ತಯಾರಿಸುವಾಗ, ಕ್ವಿನ್ಹೈಡ್ರೋನ್ ಅನ್ನು ಯಾವಾಗಲೂ ಅದರೊಂದಿಗೆ ದ್ರಾವಣದ ಶುದ್ಧತ್ವವನ್ನು ಖಾತರಿಪಡಿಸುವ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ಇದು ಅವಕ್ಷೇಪದಲ್ಲಿ ಭಾಗಶಃ ಕರಗದೆ ಉಳಿಯಬೇಕು. ಕ್ವಿನ್ಹೈಡ್ರೋನ್ನ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಪಿಂಚ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಗಮನಿಸಬೇಕು, ಏಕೆಂದರೆ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಅದರ ಕರಗುವಿಕೆಯು 1 ಲೀಟರ್ ನೀರಿಗೆ ಕೇವಲ 0.005 ಮೋಲ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ.

ಕ್ವಿನ್ಹೈಡ್ರೋನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ. ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗಿದಾಗ, ಈ ಕೆಳಗಿನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ: ಕ್ವಿನ್ಹೈಡ್ರೋನ್ ಕ್ವಿನೋನ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಕ್ವಿನೋನ್ ಆಗಿ ವಿಭಜನೆಯಾಗುತ್ತದೆ:

ಹೈಡ್ರೋಕ್ವಿನೋನ್, ದುರ್ಬಲ ಆಮ್ಲವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಸಮೀಕರಣದ ಪ್ರಕಾರ ಅಯಾನುಗಳಾಗಿ ಅತ್ಯಲ್ಪ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ವಿಭಜನೆಯಾಗುತ್ತದೆ

ಪ್ರತಿಯಾಗಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಷರತ್ತಿನ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕ್ವಿನೋನ್ ಅಯಾನ್ ಅನ್ನು ಕ್ವಿನೋನ್‌ಗೆ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸಬಹುದು:

ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ನಡೆಯುವ ಒಟ್ಟಾರೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ

ಈ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿರಾಂಕ

4.109

ಕ್ವಿನ್‌ಹೈಡ್ರೋನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ, ಕ್ವಿನೋನ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಕ್ವಿನೋನ್‌ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದಾಗಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಕ್ವಿನ್ಹೈಡ್ರೋನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ (ಅಂದಾಜು 10 -25 MPa) ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಬಳಿ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ

ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅನಿಲ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಈ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಪ್ಲಾಟಿನಂ ತಂತಿ ಅಥವಾ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಅದ್ದಿದ ಪ್ಲೇಟ್ ಅನ್ನು ಸ್ಯಾಚುರೇಟ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ (ಡಿ) ಪ್ರಕಾರ ರೂಪುಗೊಂಡ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ಲಾಟಿನಂಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಪ್ಲಾಟಿನಂ ಮತ್ತು ಪಕ್ಕದ ದ್ರಾವಣದ ನಡುವೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯು ಆಕ್ಸಿಡೀಕೃತ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆಯಾದ ರೂಪಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಮನಸ್ಸಿನಲ್ಲಿಟ್ಟುಕೊಂಡು, ಕ್ವಿನ್ಹೈಡ್ರೋನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯ ಸಮೀಕರಣವು ರೂಪವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ

ಸೂತ್ರದಿಂದ (4.111) ಕ್ವಿನ್ಹೈಡ್ರೋನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯು ನೇರವಾಗಿ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮೇಲೆ (ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾಗಿ, ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಮೇಲೆ) ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ ಎಂದು ನೋಡಬಹುದು. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮಾಪನಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಕ್ವಿನ್ಹೈಡ್ರೋನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ (an + \u003d 1) ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು 291 K ನಲ್ಲಿ 0.7044 V ಆಗಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ε 0 xg ಮತ್ತು W ಬದಲಿಗೆ ಸಮೀಕರಣಕ್ಕೆ (4.111) ಬದಲಿಯಾಗಿ ಅವುಗಳ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯಗಳು , ನಾವು ಅಂತಿಮ ಸಂಭಾವ್ಯ ಸಮೀಕರಣ ಕ್ವಿನ್ಹೈಡ್ರೋನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ:

4.113

ಇಲ್ಲಿ ε 0 ಸ್ಟ ಗಾಜಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಪ್ರಮಾಣಿತ ವಿಭವವಾಗಿದೆ.

ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನುಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಗಾಜಿನ ಭಾಗವಾಗಿರುವ ಕ್ಷಾರ ಲೋಹದ ಅಯಾನುಗಳು ಸಹ ವಿನಿಮಯ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಕೊಂಡಿವೆ ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಅವುಗಳನ್ನು ಭಾಗಶಃ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅಯಾನುಗಳಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳು ಸ್ವತಃ ಪರಿಹಾರಕ್ಕೆ ಹೋಗುತ್ತವೆ. ಗಾಜಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಪದರ ಮತ್ತು ದ್ರಾವಣದ ನಡುವೆ ಅಯಾನು ವಿನಿಮಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ:

ಅಲ್ಲಿ M +, ಗಾಜಿನ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಲಿಥಿಯಂ, ಸೋಡಿಯಂ ಅಥವಾ ಇತರ ಕ್ಷಾರ ಲೋಹದ ಅಯಾನುಗಳಾಗಿರಬಹುದು.

ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸಾಮೂಹಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಕಾನೂನಿನಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

ವಿನಿಮಯ ಸ್ಥಿರ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪುನಃ ಬರೆಯಬಹುದು:

ಬದಲಿ ಆದರೆ n+ / ಆದರೆ n st + ಗಾಜಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಿಭವದ ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ (4.113) ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಅದರ ಮೌಲ್ಯದಿಂದ (4.117) ಕೆಳಗಿನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ:

ಅಂದರೆ, ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ pH ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವಲ್ಲಿ ಸೂಚಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

ಪರಿಹಾರದಲ್ಲಿದ್ದರೆ ಆದರೆ n+<<К обм ಆದರೆ m +, ನಂತರ

ಲೋಹೀಯ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಗಾಜಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಅನುಗುಣವಾದ ಕ್ಷಾರ ಲೋಹದ ಅಯಾನುಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಸೂಚಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು.

ಹೀಗಾಗಿ, ಗಾಜಿನ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ (ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾಗಿ, ವಿನಿಮಯ ಸ್ಥಿರದ ಗಾತ್ರದ ಮೇಲೆ), ಗಾಜಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಲೋಹದ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.

ಗಾಜಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಬಗ್ಗೆ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಿದ ಕಲ್ಪನೆಗಳು ಗಾಜಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಆಧರಿಸಿವೆ, ಇದನ್ನು ಬಿಪಿ ನಿಕೋಲ್ಸ್ಕಿ (1937) ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಗಾಜು ಮತ್ತು ದ್ರಾವಣದ ನಡುವೆ ಅಯಾನು ವಿನಿಮಯದ ಅಸ್ತಿತ್ವದ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ.

ಕ್ರಮಬದ್ಧವಾಗಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕ್ರಿಯೆಯೊಂದಿಗೆ ಗಾಜಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಬರೆಯಬಹುದು:

ಸಿಲ್ವರ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ಆಂತರಿಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ.

ಗಾಜಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ (4.121) ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ Zh ಮೌಲ್ಯವು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ε 0 ಸ್ಟ ಗಾಜಿನ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ (ಅಂದರೆ , ಇದು ಅಸ್ಥಿರ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿದೆ), ಪರೀಕ್ಷಾ ಪರಿಹಾರದ pH ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಮೊದಲು ಗಾಜಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ (ಹಾಗೆಯೇ ಆಂಟಿಮನಿ), ಪ್ರಮಾಣಿತ ಬಫರ್ ಪರಿಹಾರಗಳ ವಿರುದ್ಧ ಪೂರ್ವ-ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯಿಸಿ, ಅದರ pH ಅನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಕ್ವಿನ್ಹೈಡ್ರೋನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ಮೇಲೆ ಗಾಜಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆ ಅದು ಸಾಕಷ್ಟು ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಮೌಲ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯುಕ್ತದ ದ್ರಾವಣದ pH ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಈಗಾಗಲೇ ಹೇಳಿದಂತೆ, ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಸರಪಳಿಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಗುಣಾಂಕ ಮತ್ತು ಅಯಾನುಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆ, ಮಿತವಾಗಿ ಕರಗುವ ಲವಣಗಳ ಕರಗುವಿಕೆ, ವರ್ಗಾವಣೆ ಸಂಖ್ಯೆಗಳು ಇತ್ಯಾದಿಗಳಂತಹ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಮಾಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಅಂತಹ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಲು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಸುಲಭ, ಮತ್ತು ಅಯಾನುಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನ ಇಎಮ್‌ಎಫ್ ಅನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಸಂಬಂಧಗಳು ಇತರ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಸರಳವಾಗಿದೆ. ಎರಡು ಪರಿಹಾರಗಳ ಗಡಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ವರ್ಗಾವಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಸರಪಳಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಚಿತ್ರಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ನೆನಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ:

Me 1 ½ ಪರಿಹಾರ (I) ಪರಿಹಾರ (II) ½ Me 2 ½ Me 1,

ಅಲ್ಲಿ ಚುಕ್ಕೆಗಳಿರುವ ಲಂಬ ರೇಖೆಯು ಎರಡು ಪರಿಹಾರಗಳ ನಡುವಿನ ಪ್ರಸರಣ ವಿಭವದ ಅಸ್ತಿತ್ವವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿಭಿನ್ನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಇರುವ ಬಿಂದುಗಳ ನಡುವಿನ ಗ್ಯಾಲ್ವನಿಕ್ ಸಂಭಾವ್ಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ನಿಖರವಾಗಿ ಅಳೆಯಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಇಎಮ್ಎಫ್ ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಪ್ರಸರಣ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಮೊತ್ತದಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸಲಾಗಿದೆ:

ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಸರಪಳಿಯ ಇಎಮ್‌ಎಫ್‌ನ ಸಣ್ಣ ಮೌಲ್ಯ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಅಳೆಯುವ ಅಗತ್ಯವು ಅಂತಹ ಸರಪಳಿಯಲ್ಲಿ ಎರಡು ಪರಿಹಾರಗಳ ನಡುವಿನ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತೊಡೆದುಹಾಕಲು ಅಥವಾ ನಿಖರವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಏಕಾಗ್ರತೆಯ ಸರಪಳಿಯನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ

Me½Me z+ ½Me z+ ½Me

ಈ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಿಗೆ ನೆರ್ನ್ಸ್ಟ್ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಬರೆಯೋಣ:

ಎಡಕ್ಕೆ

ಬಲಕ್ಕೆ

ಬಲ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಲ್ಲಿ ಲೋಹದ ಅಯಾನುಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆಯು ಎಡಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಊಹಿಸೋಣ, ಅಂದರೆ.

ನಂತರ j 2 j 1 ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ EMF (E k) (ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿಲ್ಲದೆ) ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ j 2 - j 1 .

ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ,

, (7.84)

ನಂತರ T = 25 0 С ನಲ್ಲಿ , (7.85)

Me z + ಅಯಾನುಗಳ ಮೋಲಾರ್ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ಎಲ್ಲಿವೆ ಮತ್ತು ಅವು; g 1 ಮತ್ತು g 2 ಗಳು ಎಡ (1) ಮತ್ತು ಬಲ (2) ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ರಮವಾಗಿ Me z + ಅಯಾನುಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಗುಣಾಂಕಗಳಾಗಿವೆ.

ಎ) ದ್ರಾವಣಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ಸರಾಸರಿ ಅಯಾನಿಕ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಗುಣಾಂಕಗಳ ನಿರ್ಣಯ

ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಗುಣಾಂಕದ ಅತ್ಯಂತ ನಿಖರವಾದ ನಿರ್ಣಯಕ್ಕಾಗಿ, ವರ್ಗಾವಣೆ ಇಲ್ಲದೆ ಏಕಾಗ್ರತೆಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ EMF ಅನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ. ಯಾವುದೇ ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿಲ್ಲದಿದ್ದಾಗ.

HCl ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ (ಮೊಲಾಲಿಟಿ Cm) ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ಸಿಲ್ವರ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಒಂದು ಅಂಶವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ:

(-) Pt, H 2 ½HCl½AgCl, Ag (+)

ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ಮೇಲೆ ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು:

(-) H 2 ® 2H + + 2

(+) 2AgCl + 2 ® 2Ag + 2Cl -

ಪ್ರಸ್ತುತ-ರೂಪಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ H 2 + 2AgCl ® 2H + + 2Ag + 2Cl -

ನೆರ್ನ್ಸ್ಟ್ ಸಮೀಕರಣ

ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕಾಗಿ: (= 1 ಎಟಿಎಮ್)

ಬೆಳ್ಳಿ ಕ್ಲೋರೈಡ್ಗಾಗಿ:

ಎಂದು ತಿಳಿದುಬಂದಿದೆ

= (7.86)

HCl ಗಾಗಿ ಸರಾಸರಿ ಅಯಾನಿಕ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ನೀಡಲಾಗಿದೆ

ಮತ್ತು ,

ಇಲ್ಲಿ C m ಎಂಬುದು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಮೋಲಾರ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ;

g ± ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ನ ಸರಾಸರಿ ಅಯಾನಿಕ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ,

ನಾವು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ (7.87)

EMF ಮಾಪನ ಡೇಟಾದ ಪ್ರಕಾರ g ± ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು, ಬೆಳ್ಳಿ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ, ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ EMF (E 0) ನ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಮೌಲ್ಯವೂ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಪ್ರಮಾಣಿತ ವಿಭವವು 0 ಆಗಿದೆ.

ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಪರಿವರ್ತಿಸಿದ ನಂತರ (7.6.10), ನಾವು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ

(7.88)

ಸಮೀಕರಣವು (7.6.88) ಎರಡು ಅಜ್ಞಾತ ಪ್ರಮಾಣಗಳನ್ನು j 0 ಮತ್ತು g ± ಹೊಂದಿದೆ.

1-1 ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ದುರ್ಬಲ ದ್ರಾವಣಗಳಿಗೆ ಡೆಬೈ-ಹಕೆಲ್ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪ್ರಕಾರ

lng ± = -A,

ಇಲ್ಲಿ A ಎಂಬುದು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಡೀಬೈ ಕಾನೂನಿನ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಈ ಪ್ರಕರಣದ ಉಲ್ಲೇಖ ಡೇಟಾದ ಪ್ರಕಾರ, A = 0.51.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಕೊನೆಯ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು (7.88) ಈ ಕೆಳಗಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪುನಃ ಬರೆಯಬಹುದು:

(7.89)

ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ಅವಲಂಬನೆ ಗ್ರಾಫ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿ ನಿಂದ ಮತ್ತು C m = 0 ಗೆ ಎಕ್ಸ್‌ಟ್ರಾಪೋಲೇಟ್ ಮಾಡಿ (Fig. 7.19).

ಅಕ್ಕಿ. 7.19. g ± p-ra HCl ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವಾಗ E 0 ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಗ್ರಾಫ್

y-ಅಕ್ಷದಿಂದ ಕತ್ತರಿಸಿದ ವಿಭಾಗವು ಬೆಳ್ಳಿ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಮೌಲ್ಯ j 0 ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ತಿಳಿದಿರುವುದರಿಂದ, ಸಮೀಕರಣವನ್ನು (7.6.88) ಬಳಸಿಕೊಂಡು HCl (C m) ಪರಿಹಾರಕ್ಕಾಗಿ E ಯ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮೌಲ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ತಿಳಿದಿರುವ ಮೊಲಾಲಿಟಿಯಿಂದ g ± ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು ಸಾಧ್ಯ:

(7.90)

ಬಿ) ಕರಗುವ ಉತ್ಪನ್ನದ ನಿರ್ಣಯ

ಪ್ರಮಾಣಿತ ವಿಭವಗಳನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ ಮಿತವಾಗಿ ಕರಗುವ ಉಪ್ಪು ಅಥವಾ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ನ ಕರಗುವ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವುದು ಸುಲಭವಾಗುತ್ತದೆ.

ಉದಾಹರಣೆಗೆ, AgCl ಅನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ: PR = L AgCl = a Ag + . aCl-

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರಕಾರ ನಾವು ಪ್ರಮಾಣಿತ ವಿಭವಗಳ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ L AgCl ಅನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸುತ್ತೇವೆ

AgCl - AgCl+,

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ II ರೀತಿಯ ಮೇಲೆ ನಡೆಯುತ್ತಿದೆ

Cl–/AgCl, Ag

ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು Ag + + Ag,

ಪ್ರಸ್ತುತ-ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯೊಂದಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಐಕಿಂಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಚಾಲನೆಯಲ್ಲಿದೆ

Cl - + Ag + ®AgCl

; ,

ಏಕೆಂದರೆ j 1 = j 2 (ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ) ಪರಿವರ್ತನೆಯ ನಂತರ:

(7.91)

= PR

ಪ್ರಮಾಣಿತ ವಿಭವಗಳ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖ ಪುಸ್ತಕದಿಂದ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ PR ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವುದು ಸುಲಭ.

ಸಿ) ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಸರಪಳಿಯ ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. ಕ್ಯಾರಿ ಸಂಖ್ಯೆಗಳ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ

ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತೊಡೆದುಹಾಕಲು ಉಪ್ಪು ಸೇತುವೆಯನ್ನು ಬಳಸುವ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಸರಪಳಿಯನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ

(-) Ag½AgNO 3 ½AgNO 3 ½Ag (+)

ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳದೆ ಅಂತಹ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಇಎಮ್ಎಫ್:

(7.92)

ಉಪ್ಪು ಸೇತುವೆ ಇಲ್ಲದೆ ಅದೇ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ:

(-) Ag½AgNO 3 AgNO 3 ½Ag (+)

ಏಕಾಗ್ರತೆಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಇಎಮ್ಎಫ್, ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು:

E KD \u003d E K + j D (7.93)

1 ಫ್ಯಾರಡೆ ವಿದ್ಯುತ್ ದ್ರಾವಣದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗಲಿ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಿಧದ ಅಯಾನುಗಳು ಈ ಪ್ರಮಾಣದ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯ ಒಂದು ಭಾಗವನ್ನು ಅದರ ವರ್ಗಾವಣೆ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ (t+ ಅಥವಾ t-) ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳು ಮತ್ತು ಅಯಾನುಗಳು ಸಾಗಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಮಾಣವು t + ಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಎಫ್ ಮತ್ತು ಟಿ -. ಕ್ರಮವಾಗಿ ಎಫ್. ವಿಭಿನ್ನ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಎರಡು AgNO 3 ಪರಿಹಾರಗಳ ನಡುವಿನ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ, ಪ್ರಸರಣ ವಿಭವ (j D) ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳು ಮತ್ತು ಅಯಾನುಗಳು, ಹೊರಬರುವ (ಜೆ ಡಿ), ವಿದ್ಯುತ್ ಕೆಲಸವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.

1 ಮೋಲ್ ಆಧರಿಸಿ:

DG \u003d -W el \u003d - zFj D \u003d - Fj d (7.94)

ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ದ್ರಾವಣದ ಗಡಿಯನ್ನು ದಾಟಿದಾಗ ಅಯಾನುಗಳು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕೆಲಸವನ್ನು ಮಾತ್ರ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸಿಸ್ಟಮ್ನ ಐಸೊಬಾರಿಕ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ:

ಅದೇ ರೀತಿ ಎರಡನೇ ಪರಿಹಾರಕ್ಕಾಗಿ:

ನಂತರ ಸಮೀಕರಣದ ಪ್ರಕಾರ (7.6.18)

(7.99)

ನಾವು ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು (7.99) ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತೇವೆ, ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು (7.94):

(7.100)

(7.101)

ವರ್ಗಾವಣೆ ಸಂಖ್ಯೆಗಳನ್ನು (t + ಮತ್ತು t -) ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಗಳ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು:

;

ನಂತರ (7.102)

l - > l + ಆಗಿದ್ದರೆ, j d > 0 (ಪ್ರಸರಣ ವಿಭವವು ಅಯಾನುಗಳ ಚಲನೆಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ).

l + > l – ಆಗಿದ್ದರೆ, j d< 0 (диффузионный потенциал препятствует движению ионов, уменьшает ЭДС). Если l + = l – , то j д = 0.

ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ (7.99) ನಾವು j d ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಸಮೀಕರಣದಿಂದ (7.101) ಬದಲಿಸಿದರೆ, ನಾವು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ

E KD \u003d E K + E K (t - - t +), (7.103)

ಪರಿವರ್ತನೆಯ ನಂತರ:

E KD \u003d E K + (1 + t - - t +) (7.104)

t + + t – = 1 ಎಂದು ತಿಳಿದಿದೆ; ನಂತರ t + = 1 - t - ಮತ್ತು ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ

(7.105)

ವಾಹಕತೆಯ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ನಾವು E KD ಅನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಿದರೆ, ನಾವು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ:

ಇ ಕೆಡಿ = (7.106)

E KD ಅನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಅಳೆಯುವುದು, ಅಯಾನುಗಳ ವರ್ಗಾವಣೆ ಸಂಖ್ಯೆಗಳು, ಅವುಗಳ ಚಲನಶೀಲತೆ ಮತ್ತು ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು. ಈ ವಿಧಾನವು ಗೆಟ್ಟೋರ್ಫ್ ವಿಧಾನಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸರಳ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ.

ಹೀಗಾಗಿ, ವಿವಿಧ ಭೌತರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಮಾಣಗಳ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ನಿರ್ಣಯವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಸಿಸ್ಟಮ್ನ ಇಎಮ್ಎಫ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ.

ಸಾಂದ್ರೀಕರಣ ಸರಪಳಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ದ್ರಾವಣಗಳಲ್ಲಿ ಮಿತವಾಗಿ ಕರಗುವ ಲವಣಗಳ ಕರಗುವಿಕೆ, ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಗುಣಾಂಕ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರ

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್-ಪರಿಹಾರದ ಗಡಿಯಲ್ಲಿನ ಸಮತೋಲನದ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ, ನಂತರ ಈ ಗಡಿಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ದರಗಳ ಮಾಪನ ಮತ್ತು ಅವರು ಪಾಲಿಸುವ ಮಾದರಿಗಳ ಸ್ಪಷ್ಟೀಕರಣವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರದ ಅಧ್ಯಯನದ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ ಅಥವಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರ.

ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆ

ಫ್ಯಾರಡೆಯ ಕಾನೂನುಗಳು

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ರಾಸಾಯನಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಅಂಗೀಕಾರವು ರಾಸಾಯನಿಕ ರೂಪಾಂತರದೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿರುವುದರಿಂದ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿದ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಮಾಣಗಳ ನಡುವೆ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂಬಂಧವಿರಬೇಕು. ಈ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಫ್ಯಾರಡೆ (1833-1834) ಕಂಡುಹಿಡಿದನು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿಯ ಮೊದಲ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ನಿಯಮಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ. ಫ್ಯಾರಡೆಯ ಕಾನೂನುಗಳು.

ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆ – ಬಾಹ್ಯ ಮೂಲದಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹಾದುಹೋದಾಗ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ರೂಪಾಂತರಗಳ ಸಂಭವ. ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ಮೂಲಕ, ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ, ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ನಿಯಮಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಸ್ವಾಭಾವಿಕವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುವುದು ಅಸಾಧ್ಯ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅಂಶಗಳಾಗಿ HCl (1M) ವಿಘಟನೆಯು 131.26 kJ/mol ನ ಗಿಬ್ಸ್ ಶಕ್ತಿಯ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಕೈಗೊಳ್ಳಬಹುದು.

ಫ್ಯಾರಡೆಯ ಮೊದಲ ಕಾನೂನು.

ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿದ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಮಾಣವು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ಪ್ರವಾಹದ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಅದರ ಅಂಗೀಕಾರದ ಸಮಯಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಗಣಿತೀಯವಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ:

Dm = keI t = keq, (7.107)

ಇಲ್ಲಿ Dm ಎಂಬುದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿದ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಮಾಣ;

ke ಎಂಬುದು ಅನುಪಾತದ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ;

q ಎಂಬುದು ಶಕ್ತಿಯ ಉತ್ಪನ್ನಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ

ಪ್ರಸ್ತುತ I ಸಮಯಕ್ಕೆ ಟಿ.

q = It = 1 ಆಗಿದ್ದರೆ, ನಂತರ Dm = k e, ಅಂದರೆ. ಗುಣಾಂಕ k e ಯುನಿಟ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿದಾಗ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಮಾಣ. ಅನುಪಾತದ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು k e ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಕೆಮಿಕಲ್ ಸಮಾನ . ವಿಭಿನ್ನ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ (1 ಸಿ \u003d 1A. s; 1F \u003d 26.8 A. h \u003d 96500 K) ಘಟಕವಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಅದೇ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಾಗಿ ಒಬ್ಬರು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ನಡುವೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಗುರುತಿಸಬೇಕು ಈ ಮೂರು ಘಟಕಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಸಮಾನಾರ್ಥಕಗಳು : A. ಜೊತೆಗೆ k e, A. h k e ಮತ್ತು F k e.

ಫ್ಯಾರಡೆಯ ಎರಡನೇ ನಿಯಮ.

ಅದೇ ಪ್ರಮಾಣದ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯಿಂದ ವಿವಿಧ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ವಿಭಜನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳ ಮೇಲೆ ಪಡೆದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಕ್ರಿಯೆಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ವಿಷಯವು ಅವುಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮಾನತೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಫ್ಯಾರಡೆಯ ಎರಡನೇ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ, ಸ್ಥಿರವಾದ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯನ್ನು ರವಾನಿಸುವುದರೊಂದಿಗೆ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿದ ವಸ್ತುಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳು ಅವುಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮಾನತೆಗಳಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿವೆ. ಆದರೆ.

. (7.108)

ನಾವು ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕವಾಗಿ ಫ್ಯಾರಡೆಯನ್ನು ಆರಿಸಿದರೆ, ಆಗ

Dm 1 \u003d F k e 1; Dm 2 = F k e 2 ಮತ್ತು Dm 3 = F k e 3 , (7.109)

(7.110)

ಕೊನೆಯ ಸಮೀಕರಣವು ಫ್ಯಾರಡೆಯ ಎರಡೂ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಒಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಾನೂನಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸಲು ನಿಮಗೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ, ಅದರ ಪ್ರಕಾರ ಒಂದು ಫ್ಯಾರಡೆಗೆ (1F ಅಥವಾ 96500 C, ಅಥವಾ 26.8 Ah) ಸಮಾನವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಮಾಣವು ಯಾವಾಗಲೂ ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುವಿನ ಒಂದು ಗ್ರಾಂಗೆ ಸಮಾನವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಆಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅದರ ಸ್ವಭಾವದ.

ಫ್ಯಾರಡೆಯ ಕಾನೂನುಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಜಲೀಯ ಮತ್ತು ಜಲೀಯವಲ್ಲದ ಉಪ್ಪು ದ್ರಾವಣಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಕರಗಿದ ಲವಣಗಳ ಅಧಿಕ-ತಾಪಮಾನದ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಸಹ ಮಾನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತವೆ.

ಪ್ರಸ್ತುತದಿಂದ ವಸ್ತುವಿನ ಉತ್ಪಾದನೆ

ಫ್ಯಾರಡೆಯ ನಿಯಮಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿಯ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯ ಮತ್ತು ನಿಖರವಾದ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ನಿಯಮಗಳಾಗಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಫ್ಯಾರಡೆಯ ನಿಯಮಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಲೆಕ್ಕಹಾಕುವುದಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದ ವಸ್ತುವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸತು ಸಲ್ಫೇಟ್ನ ಆಮ್ಲೀಕೃತ ದ್ರಾವಣದ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸ್ತುತವನ್ನು ಹಾದು ಹೋದರೆ, ನಂತರ 1F ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯ ಅಂಗೀಕಾರದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, 1 g-eq ಸತುವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಸರಿಸುಮಾರು 0.6 g-eq. ಕ್ಲೋರೈಡ್ ದ್ರಾವಣಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಗೆ ಒಳಪಡಿಸಿದರೆ, ನಂತರ 1F ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯನ್ನು ಹಾದುಹೋಗುವ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಒಂದಲ್ಲ, ಆದರೆ 0.8 g-eq ಗಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚು ಕ್ಲೋರಿನ್ ಅನಿಲವು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಫ್ಯಾರಡೆಯ ನಿಯಮಗಳಿಂದ ಅಂತಹ ವಿಚಲನಗಳು ಪಾರ್ಶ್ವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಂಭವದೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ. ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದ ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಮೊದಲನೆಯದರಲ್ಲಿ, ಕ್ಯಾಥೋಡ್ನಲ್ಲಿ ಎರಡು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ನಡೆಯುತ್ತವೆ:

ಸತುವು ಮಳೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ

Zn 2+ + 2 = Zn

ಮತ್ತು ಅನಿಲ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ರಚನೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ

2H + + 2 \u003d H 2

ಕ್ಲೋರಿನ್ ಬಿಡುಗಡೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪಡೆದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಫ್ಯಾರಡೆಯ ನಿಯಮಗಳಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಪ್ರಸ್ತುತದ ಒಂದು ಭಾಗವನ್ನು ಆಮ್ಲಜನಕದ ರಚನೆಗೆ ಖರ್ಚುಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಆನೋಡ್ನಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಕ್ಲೋರಿನ್ ಭಾಗಶಃ ಮತ್ತೆ ಪರಿಹಾರಕ್ಕೆ ಹಾದುಹೋಗಬಹುದು. ದ್ವಿತೀಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಮೀಕರಣದ ಪ್ರಕಾರ

Cl 2 + H 2 O \u003d HCl + HClO

ಸಮಾನಾಂತರ, ಅಡ್ಡ ಮತ್ತು ದ್ವಿತೀಯಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲು, ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಯಿತು ಪ್ರಸ್ತುತ ಔಟ್ಪುಟ್ ಪಿ . ಪ್ರಸ್ತುತ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲ್ಪಡುವ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣದ ಭಾಗವಾಗಿದೆ.

ಆರ್ = (7.111)

ಅಥವಾ ಶೇಕಡಾವಾರು

ಆರ್ = . 100 %, (7.112)

ಇಲ್ಲಿ q i ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಾಗಿ ಸೇವಿಸಿದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಮಾಣ;

ಚದರ i - ಒಟ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ರವಾನಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಹೀಗಾಗಿ, ಮೊದಲ ಉದಾಹರಣೆಯಲ್ಲಿ, ಸತುವು ಪ್ರಸ್ತುತ ದಕ್ಷತೆ 60% ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ 40% ಆಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ಔಟ್‌ಪುಟ್‌ನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಬೇರೆ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ:

ಆರ್ = . 100 %, (7.113)

ಇಲ್ಲಿ q p ಮತ್ತು q p ಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದ್ದು, ಫ್ಯಾರಡೆ ಕಾನೂನಿನ ಪ್ರಕಾರ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ವಸ್ತುವಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ರೂಪಾಂತರಕ್ಕೆ ಖರ್ಚು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ನೀವು ಪ್ರಸ್ತುತ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಬದಲಾದ ವಸ್ತುವಿನ Dm p ಯ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತವಾಗಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಬಹುದು, ಅದು ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಮಾತ್ರ ಖರ್ಚು ಮಾಡಿದರೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ Dm p:

ಆರ್ = . 100 %. (7.114)

ಹಲವಾರು ಸಂಭವನೀಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಮಾತ್ರ ಬಯಸಿದಲ್ಲಿ, ಅದರ ಪ್ರಸ್ತುತ ಔಟ್ಪುಟ್ ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿರಬೇಕು. ಎಲ್ಲಾ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಕೇವಲ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಖರ್ಚು ಮಾಡುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿವೆ. ಅಂತಹ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಹಾದುಹೋಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಕೂಲೋಮೀಟರ್ಗಳು ಅಥವಾ ಕೂಲೋಮೀಟರ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಸರಣ ವಿಭವವು ಎರಡು ಅಸಮಾನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಪರಿಹಾರಗಳ ನಡುವಿನ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ. ಇದು ಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್‌ನಾದ್ಯಂತ ಅಯಾನುಗಳ ಪ್ರಸರಣದಿಂದಾಗಿ ಮತ್ತು ನಿಧಾನವಾದ ಪ್ರಸರಣ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಹರಡುವ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಅವು ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳು ಅಥವಾ ಅಯಾನುಗಳು. ಹೀಗಾಗಿ, ಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಮತೋಲನ ವಿಭವವನ್ನು ಶೀಘ್ರದಲ್ಲೇ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಯಾನು ಸಾಗಣೆ ಸಂಖ್ಯೆ, ಅವುಗಳ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.

ಇ.ಡಿ.ಎಸ್. ಏಕಾಗ್ರತೆಯ ಸರಪಳಿ (ನೋಡಿ)

ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ

ಎರಡು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ ವಿಭವಗಳ ಮೊತ್ತ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣ ವಿಭವದ ಎರಡು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ ವಿಭವಗಳ ಬೀಜಗಣಿತದ ಮೊತ್ತವು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ

ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ,

ಎಂದು ಅಂದುಕೊಳ್ಳೋಣ

ಅಥವಾ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಕ್ಯಾಷನ್‌ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದಾದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕೆ,

ಮತ್ತು ಅಯಾನ್‌ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದಾದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕೆ,

ಕ್ಯಾಷನ್‌ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದಾದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಿಗೆ, ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಿಭವಗಳ ಮೊತ್ತಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸಿದಾಗ; ಆಗ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ಇ. ಡಿ.ಎಸ್. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಅಂಶವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಿಭವಗಳ ಮೊತ್ತಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಸಾಂದ್ರೀಕೃತ ದ್ರಾವಣ ಮತ್ತು ಇತರ ಲವಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಉಪ್ಪು ಸೇತುವೆಯನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತೊಡೆದುಹಾಕಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಲಾಯಿತು. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ದ್ರಾವಣವು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಪ್ರಸರಣವು ಉಪ್ಪು ಸೇತುವೆಯ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶದ ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಬದಲಿಗೆ, ನಾವು ಎರಡು ಪ್ರಸರಣ ವಿಭವಗಳನ್ನು ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತೇವೆ ಮತ್ತು ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದೇವೆ. ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ, ಪ್ರಸರಣ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ, ಆದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತೊಡೆದುಹಾಕಲು ಅಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ.

EMF ನ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಅಳೆಯಲಾದ ನಿಖರವಾದ ಮೌಲ್ಯವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನೆರ್ನ್ಸ್ಟ್ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿದ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಕೆಲವು ಸಣ್ಣ ಮೌಲ್ಯದಿಂದ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿವಿಧ ಲೋಹಗಳ ("ಸಂಪರ್ಕ ಸಂಭಾವ್ಯ") ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಪರಿಹಾರಗಳ ಸಂಪರ್ಕದ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ("ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ").

ಸಂಭಾವ್ಯ ಸಂಪರ್ಕ(ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾಗಿ, ಸಂಪರ್ಕ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸ) ಪ್ರತಿ ಲೋಹಕ್ಕೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕೆಲಸದ ಕಾರ್ಯದ ವಿಭಿನ್ನ ಮೌಲ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಪ್ರತಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಗ್ಯಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶದ ಲೋಹದ ವಾಹಕಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂಯೋಜನೆಗೆ ಇದು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೋಶದ EMF ನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರ ಪದವಾಗಿ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿಭಿನ್ನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ಪರಿಹಾರಗಳು ಅಥವಾ ವಿಭಿನ್ನ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ನಡುವಿನ ಗಡಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಅದರ ಸಂಭವವನ್ನು ಒಂದು ದ್ರಾವಣದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಅಯಾನುಗಳ ಪ್ರಸರಣದ ವಿಭಿನ್ನ ದರದಿಂದ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅಯಾನುಗಳ ಪ್ರಸರಣವು ಪ್ರತಿ ಅರ್ಧ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿನ ಅಯಾನುಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ವಿಭಿನ್ನ ಮೌಲ್ಯಗಳಿಂದಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಏಕಾಗ್ರತೆಯ ನಿರಂತರ ಬದಲಾವಣೆಯಿಂದಾಗಿ ಅದರ ವೇಗವು ಸಮಯಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಮೀ . ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರಸರಣ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯು ನಿಯಮದಂತೆ, ಅನಿಶ್ಚಿತ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ತಾಪಮಾನ ಸೇರಿದಂತೆ ಹಲವು ಅಂಶಗಳಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿ, ಅದೇ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತಾಮ್ರ) ಆರೋಹಿಸುವಾಗ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಂಪರ್ಕ ವಿಭವದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಶೇಷ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸರಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ(ಲವಣಯುಕ್ತ)ಸೇತುವೆಗಳುಅಥವಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಕೀಗಳು. ಅವು ತಟಸ್ಥ ಲವಣಗಳ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಪರಿಹಾರಗಳಿಂದ ತುಂಬಿದ ವಿವಿಧ ಸಂರಚನೆಗಳ ಟ್ಯೂಬ್ಗಳಾಗಿವೆ (ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಟ್ಯಾಪ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ). ಈ ಲವಣಗಳಿಗೆ, ಕ್ಯಾಷನ್ ಮತ್ತು ಅಯಾನ್‌ನ ಚಲನಶೀಲತೆಯು ಪರಸ್ಪರ ಸರಿಸುಮಾರು ಸಮಾನವಾಗಿರಬೇಕು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, KCl, NH 4 NO 3, ಇತ್ಯಾದಿ). ಸರಳವಾದ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಸೇತುವೆಯನ್ನು ಫಿಲ್ಟರ್ ಕಾಗದದ ಪಟ್ಟಿಯಿಂದ ಅಥವಾ ಕೆಸಿಎಲ್ ದ್ರಾವಣದಿಂದ ತೇವಗೊಳಿಸಲಾದ ಆಸ್ಬೆಸ್ಟೋಸ್ ಫ್ಲ್ಯಾಜೆಲ್ಲಮ್ನಿಂದ ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಜಲೀಯವಲ್ಲದ ದ್ರಾವಕಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ, ರುಬಿಡಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತಟಸ್ಥ ಉಪ್ಪಿನಂತೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ತೆಗೆದುಕೊಂಡ ಕ್ರಮಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಾಧಿಸಿದ ಸಂಪರ್ಕ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣ ವಿಭವಗಳ ಕನಿಷ್ಠ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಮಾಪನಗಳಲ್ಲಿ, ಸಂಪರ್ಕ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣ ವಿಭವಗಳನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು.

ಕೊಟ್ಟಿರುವ ಗಾಲ್ವನಿಕ್ ಕೋಶವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಸೇತುವೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂಬ ಅಂಶವನ್ನು ಅದರ ಸೂತ್ರದಲ್ಲಿ ಎರಡು ಲಂಬ ರೇಖೆಯಿಂದ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಎರಡು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಪರ್ಕದ ಹಂತದಲ್ಲಿ ನಿಂತಿದೆ. ಯಾವುದೇ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ಸೇತುವೆ ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ನಂತರ ಒಂದೇ ಸಾಲನ್ನು ಸೂತ್ರದಲ್ಲಿ ಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ.