डेनियल सेल का निर्माण और डेनियल बैटरी सेल का कार्य

डैनियल सेल वोल्टिक सेल का संशोधित संस्करण है। वोल्टिक सेल की ध्रुवीकरण की दुर्गुणता डैनियल सेल में दूर की गई है और इसे वोल्टिक सेल का सुधारित संस्करण माना जा सकता है। निर्माण की दृष्टि से डैनियल सेल बहुत सरल है।

डैनियल सेल का निर्माण

यह एक तांबे के कंटेनर से बना होता है, जो तांबे सल्फेट के सांद्र समाधान से भरा होता है। कंटेनर के अंदर, एक छिद्रपूर्ण बेलनाकार पोट होता है, जो द्रवित सल्फ्यूरिक एसिड से भरा होता है, जो सांद्र तांबे सल्फेट समाधान में डूबा होता है। एक आमालगम जिंक रॉड छिद्रपूर्ण पोट में द्रवित सल्फ्यूरिक एसिड में डूबा होता है। द्रवित विद्युत-संयोजक के गुण के अनुसार, सल्फ्यूरिक एसिड अपने द्रवित रूप में धनात्मक हाइड्रोजन आयनों और ऋणात्मक सल्फेट आयनों के साथ उपस्थित रहता है। जिंक रॉड के संपर्क में आने वाले सल्फेट आयन रॉड को इलेक्ट्रॉन देते हैं और ऑक्सीकरण अभिक्रिया के माध्यम से जिंक सल्फेट उत्पन्न करते हैं। इस परिणामस्वरूप, जिंक रॉड ऋणात्मक आवेशित हो जाता है और इसे कैथोड के रूप में व्यवहार किया जाता है।

धनात्मक हाइड्रोजन आयन छिद्रपूर्ण पोट की दीवार को पार कर सकते हैं और तांबे सल्फेट समाधान में आते हैं, जहाँ वे तांबे सल्फेट विद्युत-संयोजक के सल्फेट आयनों से जुड़कर सल्फ्यूरिक एसिड बनाते हैं। तांबे सल्फेट विद्युत-संयोजक के धनात्मक तांबे आयन तांबे के कंटेनर की आंतरिक दीवार के संपर्क में आते हैं, जहाँ वे निर्माण के माध्यम से इलेक्ट्रॉन लेते हैं, तांबे के परमाणुओं में बदल जाते हैं और दीवार पर जमा हो जाते हैं।

डैनियल सेल का कार्य

चलिए सेल के कार्य के सिद्धांत को बेहतर समझाने के लिए चरण-दर-चरण समझाते हैं।

द्रवित सल्फ्यूरिक एसिड समाधान में H+ और SO4– – आयन होते हैं।

H+ आयन छिद्रपूर्ण पोट की दीवार से तांबे सल्फेट समाधान में आते हैं। द्रवित सल्फ्यूरिक एसिड के सल्फेट आयन जिंक रॉड के साथ अभिक्रिया करते हैं, जहाँ Zn++ आयन SO4— आयनों के साथ जुड़कर जिंक सल्फेट (ZnSO4) बनाते हैं। इस ऑक्सीकरण अभिक्रिया के दौरान, प्रत्येक जिंक परमाणु जिंक रॉड में दो इलेक्ट्रॉन छोड़ देता है। इस परिणामस्वरूप, जिंक रॉड ऋणात्मक आवेशित हो जाता है, जिसका अर्थ है कि यह बैटरी की कैथोड की तरह व्यवहार करता है।

तांबे सल्फेट समाधान में H+ आयन सल्फ्यूरिक एसिड (H2SO4) बनाते हैं और तांबे आयन (Cu++) बाहरी तांबे के कंटेनर की दीवार पर आते हैं।

तांबे आयन कंटेनर से इलेक्ट्रॉन लेते हुए तांबे के धातु के रूप में कंटेनर की दीवार पर जमा हो जाते हैं। इस परिणामस्वरूप, तांबे का कंटेनर धनात्मक आवेशित हो जाता है, जिसका अर्थ है कि यह डैनियल सेल का एनोड है। अब अगर हम केंद्रीय जिंक रॉड और परिधीय तांबे कंटेनर दीवार के बीच एक बाहरी लोड को जोड़ते हैं, तो इलेक्ट्रॉन जिंक रॉड से तांबे कंटेनर तक बहना शुरू होता है।

डैनियल सेल में, हम ध्रुवीकरण की दुर्गुणता को दूर कर सकते हैं, जो वोल्टिक सेल की मुख्य दुर्गुणता है। क्योंकि हाइड्रोजन गैस एनोड (तांबे कंटेनर दीवार) पर जमा नहीं होती क्योंकि यह एनोड (तांबे कंटेनर दीवार) तक पहुंचने से पहले सल्फ्यूरिक एसिड बन जाती है, इसलिए एनोड पर हाइड्रोजन की एक परत नहीं बनेगी जो अपचयन अभिक्रिया को रोक सकती है।

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