डेनियल सेल निर्माण र डेनियल बैटरी सेलको कामकाज

डानियल सेल एक वोल्टिक सेल का संशोधित संस्करण है। वोल्टिक सेल की पोलराइजेशन की दुर्गति को डानियल सेल में दूर किया गया है और इसे वोल्टिक सेल का सुधारित संस्करण माना जा सकता है। निर्माण की दृष्टि से डानियल सेल बहुत सरल है।

डानियल सेल का निर्माण

यह एक तांबे के बर्तन से बना होता है जो तांबे सल्फेट के सांद्र समाधान से भरा होता है। बर्तन के अंदर, एक छिद्रित बेलनाकार पोट होता है जो सल्फ्यूरिक अम्ल के द्रव्य के साथ भरा होता है, जो सांद्र तांबे सल्फेट समाधान में डूबा होता है। एक आमलगम जिंक रोड छिद्रित पोट में सल्फ्यूरिक अम्ल में डूबा होता है। द्रव्य के गुणों के अनुसार, द्रव्य रूप में सल्फ्यूरिक अम्ल धनात्मक हाइड्रोजन आयनों और ऋणात्मक सल्फेट आयनों के साथ उपस्थित रहता है। जब सल्फेट आयन जिंक रोड के संपर्क में आते हैं, तो वे रोड को इलेक्ट्रॉन देते हैं और ऑक्सीकरण अभिक्रिया के माध्यम से जिंक सल्फेट बनाते हैं। इस परिणामस्वरूप, जिंक रोड ऋणात्मक आवेशित हो जाता है और इसे कैथोड के रूप में व्यवहार किया जाता है।

धनात्मक हाइड्रोजन आयन पोट की छिद्रित दीवार को पार कर सकते हैं और तांबे सल्फेट समाधान में आते हैं, जहाँ वे तांबे सल्फेट इलेक्ट्रोलाइट के सल्फेट आयनों के साथ जुड़ते हैं और सल्फ्यूरिक अम्ल बनाते हैं। तांबे सल्फेट इलेक्ट्रोलाइट के धनात्मक तांबे आयन तांबे के बर्तन की आंतरिक दीवार के संपर्क में आते हैं, जहाँ वे रिडक्शन के माध्यम से इलेक्ट्रॉन लेते हैं, तांबे के परमाणुओं में बदल जाते हैं और दीवार पर जमा हो जाते हैं।

डानियल सेल का कार्य

चलिए सेल के कार्य के सिद्धांत को चरण-दर-चरण समझाते हैं ताकि बेहतर समझ आ सके।

सल्फ्यूरिक अम्ल के द्रव्य समाधान में H+ और SO4– – आयन होते हैं।

H+ आयन छिद्रित पोट की दीवार के माध्यम से तांबे सल्फेट समाधान में आते हैं। द्रव्य रूप में सल्फ्यूरिक अम्ल के सल्फेट आयन जिंक रोड के साथ अभिक्रिया करते हैं, जहाँ Zn++ आयन SO4— आयनों के साथ जुड़ते हैं और जिंक सल्फेट (ZnSO4) बनाते हैं। इस ऑक्सीकरण अभिक्रिया के दौरान, प्रत्येक जिंक परमाणु जिंक रोड में दो इलेक्ट्रॉन छोड़ देता है। इस परिणामस्वरूप, जिंक रोड ऋणात्मक आवेशित हो जाता है, जिसका अर्थ है कि यह बैटरी का कैथोड के रूप में व्यवहार किया जाता है।

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

तांबे के आयन बर्तन की दीवार पर इलेक्ट्रॉन लेकर तांबे के धातु के रूप में जमा हो जाते हैं। इस परिणामस्वरूप, तांबे का बर्तन धनात्मक आवेशित हो जाता है, जिसका अर्थ है कि यह डानियल सेल का ऐनोड है। अब यदि हम बाहरी लोड को केंद्रीय जिंक रोड और परिधीय तांबे के बर्तन की दीवार के बीच जोड़ते हैं, तो इलेक्ट्रॉन जिंक रोड से तांबे के बर्तन की ओर बहना शुरू होते हैं।

डानियल सेल में, हम वोल्टिक सेल की पोलराइजेशन की दुर्गति को दूर कर सकते हैं, जो वोल्टिक सेल की मुख्य दुर्गति है। क्योंकि हाइड्रोजन गैस ऐनोड (तांबे के बर्तन की दीवार) पर जमा नहीं होती, क्योंकि यह ऐनोड (तांबे के बर्तन की दीवार) पर पहुंचने से पहले सल्फ्यूरिक अम्ल बन जाती है, इसलिए ऐनोड पर हाइड्रोजन की कोई परत नहीं बनेगी जो रिडक्शन अभिक्रिया को रोक सकती है।

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