اکثر اس بات کا تعین کرنے کا مسئلہ ہوتا ہے کہ کون سا الیکٹروڈ کیتھوڈ ہے اور کون سا اینوڈ۔ پہلے آپ کو شرائط کو سمجھنے کی ضرورت ہے۔
مواد
کیتھوڈ اور انوڈ کا تصور - ایک سادہ وضاحت
پیچیدہ مادوں میں، الیکٹران مرکبات میں ایٹموں کے درمیان غیر مساوی طور پر تقسیم ہوتے ہیں۔ تعامل کے نتیجے میں، ذرات ایک مادے کے ایٹم سے دوسرے کے ایٹم میں منتقل ہوتے ہیں۔ رد عمل کو ریڈوکس کہا جاتا ہے۔ الیکٹران کے نقصان کو آکسیڈیشن کہا جاتا ہے، اور وہ عنصر جو الیکٹران کو عطیہ کرتا ہے اسے کم کرنے والا ایجنٹ کہا جاتا ہے۔
الیکٹرانوں کے اضافے کو کمی کہتے ہیں، اس عمل میں وصول کرنے والا عنصر آکسائڈائزنگ ایجنٹ ہے۔ کم کرنے والے ایجنٹ سے آکسیڈائزنگ ایجنٹ میں الیکٹران کی منتقلی بیرونی سرکٹ کے ذریعے آگے بڑھ سکتی ہے، اور پھر اسے برقی توانائی کے ذریعہ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔وہ آلات جن میں کیمیائی رد عمل کی توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کیا جاتا ہے انہیں galvanic خلیات کہتے ہیں۔
گالوانک سیل کی سب سے آسان کلاسیکی مثال دو پلیٹیں ہیں جو مختلف دھاتوں سے بنی ہیں اور الیکٹرولائٹ محلول میں ڈوبی ہوئی ہیں۔ اس طرح کے نظام میں، ایک دھات پر آکسیکرن ہوتا ہے، اور کمی دوسری دھات پر ہوتی ہے۔
اہم! الیکٹروڈ جس پر آکسیکرن ہوتا ہے اسے اینوڈ کہتے ہیں۔ الیکٹروڈ جس پر کمی واقع ہوتی ہے وہ کیتھوڈ ہے۔
اسکول کی کیمسٹری کی نصابی کتابوں سے، تانبے-زنک گالوانک سیل کی ایک مثال معلوم ہوتی ہے، جو زنک اور کاپر سلفیٹ کے درمیان ردعمل کی توانائی کی وجہ سے کام کرتا ہے۔ جیکوبی ڈینیئل ڈیوائس میں، ایک تانبے کی پلیٹ کو کاپر سلفیٹ محلول (کاپر الیکٹروڈ) میں رکھا جاتا ہے، ایک زنک پلیٹ کو زنک سلفیٹ محلول (زنک الیکٹروڈ) میں ڈبو دیا جاتا ہے۔ زنک الیکٹروڈ محلول کو کیشنز دیتا ہے، اس میں اضافی مثبت چارج پیدا کرتا ہے، اور تانبے کے الیکٹروڈ پر محلول کیشنز میں ختم ہو جاتا ہے، یہاں محلول کو منفی چارج کیا جاتا ہے۔
بیرونی سرکٹ کو بند کرنے سے الیکٹران زنک الیکٹروڈ سے تانبے کے الیکٹروڈ میں بہنے لگتے ہیں۔ مرحلے کی حدود میں توازن کے تعلقات میں خلل پڑتا ہے۔ ایک آکسیکرن-کمی ردعمل ہوتا ہے.
اچانک کیمیائی رد عمل کی توانائی برقی توانائی میں بدل جاتی ہے۔
اگر کسی برقی رو کی بیرونی توانائی سے کیمیائی رد عمل کو اکسایا جائے تو ایک عمل ہوتا ہے جسے الیکٹرولائسز کہتے ہیں۔ الیکٹرولیسس کے دوران ہونے والے عمل گالوانک سیل کے آپریشن کے دوران ہونے والے عمل کے الٹ ہیں۔
توجہ! الیکٹروڈ جہاں کمی واقع ہوتی ہے اسے کیتھوڈ بھی کہا جاتا ہے، لیکن الیکٹرولیسس میں یہ منفی طور پر چارج ہوتا ہے، جبکہ اینوڈ مثبت چارج ہوتا ہے۔
الیکٹرو کیمسٹری میں درخواست
انوڈس اور کیتھوڈس بہت سے کیمیائی رد عمل میں حصہ لیتے ہیں:
- الیکٹرولیسس؛
- الیکٹرو ایکسٹریکشن؛
- الیکٹروپلاٹنگ
- الیکٹروٹائپ
دھاتیں پگھلے ہوئے مرکبات اور آبی محلول کے برقی تجزیہ کے ذریعے حاصل کی جاتی ہیں، دھاتوں کو نجاست سے پاک کیا جاتا ہے اور قیمتی اجزا نکالے جاتے ہیں (الیکٹرولائٹک ریفائننگ)۔ پلیٹوں کو صاف کرنے کے لیے دھات سے ڈالا جاتا ہے۔ وہ الیکٹرولائزر میں انوڈ کے طور پر رکھے جاتے ہیں۔ برقی رو کے زیر اثر دھات تحلیل ہو جاتی ہے۔ اس کے کیشنز محلول میں جاتے ہیں اور کیتھوڈ پر خارج ہوتے ہیں، خالص دھات کا ذخیرہ بناتے ہیں۔ اصل ناپاک دھاتی پلیٹ میں موجود نجاست یا تو انوڈ سلج کی طرح ناقابل حل رہتی ہے یا الیکٹرولائٹ میں جاتی ہے جہاں انہیں ہٹا دیا جاتا ہے۔ تانبا، نکل، سیسہ، سونا، چاندی، ٹن الیکٹرولائٹک ریفائننگ کے تابع ہیں۔
الیکٹرو ایکسٹریکشن الیکٹروائیسس کے دوران دھات کو محلول سے الگ کرنے کا عمل ہے۔ دھات کے حل میں جانے کے لیے، اس کا علاج خصوصی ریجنٹس سے کیا جاتا ہے۔ اس عمل کے دوران، کیتھوڈ پر ایک اعلیٰ طہارت کی دھات کو تیز کیا جاتا ہے۔ اس طرح زنک، کاپر، کیڈمیم حاصل ہوتے ہیں۔
سنکنرن سے بچنے کے لیے، طاقت دینے کے لیے، مصنوع کو سجانے کے لیے، ایک دھات کی سطح کو دوسری دھات کی تہہ سے ڈھانپ دیا جاتا ہے۔ اس عمل کو الیکٹروپلاٹنگ کہتے ہیں۔
الیکٹروپلاٹنگ دھاتی الیکٹروڈپوزیشن کے ذریعہ بلک اشیاء سے دھاتی کاپیاں حاصل کرنے کا عمل ہے۔
ویکیوم الیکٹرانک آلات میں درخواست
ویکیوم ڈیوائس میں کیتھوڈ اور انوڈ کے آپریشن کے اصول کو الیکٹران لیمپ سے ظاہر کیا جا سکتا ہے۔یہ ہرمیٹک طور پر مہر بند برتن کی طرح لگتا ہے جس کے اندر دھات کے پرزے ہیں۔ ڈیوائس کو برقی سگنلوں کو درست کرنے، پیدا کرنے اور تبدیل کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ الیکٹروڈ کی تعداد کے مطابق، یہ ہیں:
- ڈایڈس
- triodes
- ٹیٹروڈس
- پینٹوڈس، وغیرہ
ڈائیوڈ ایک ویکیوم ڈیوائس ہے جس میں دو الیکٹروڈ، ایک کیتھوڈ اور ایک انوڈ ہوتا ہے۔ کیتھوڈ طاقت کے منبع کے منفی قطب سے جڑا ہوا ہے، اینوڈ - مثبت سے۔ کیتھوڈ کا مقصد الیکٹرانوں کا اخراج ہوتا ہے جب برقی رو سے کسی خاص درجہ حرارت پر گرم کیا جاتا ہے۔ خارج ہونے والے الیکٹران کیتھوڈ اور اینوڈ کے درمیان خلائی چارج بناتے ہیں۔ تیز ترین الیکٹران خلائی چارج کی منفی ممکنہ رکاوٹ کو عبور کرتے ہوئے انوڈ کی طرف دوڑتے ہیں۔ انوڈ ان ذرات کو حاصل کرتا ہے۔ بیرونی سرکٹ میں ایک انوڈ کرنٹ پیدا ہوتا ہے۔ الیکٹرونک بہاؤ کو اضافی الیکٹروڈز کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے ان پر برقی پوٹینشل لگا کر۔ ڈایڈس کے ذریعے الٹرنیٹنگ کرنٹ کو ڈائریکٹ کرنٹ میں تبدیل کیا جاتا ہے۔
الیکٹرانکس میں درخواست
آج، سیمی کنڈکٹر قسم کے ڈائیوڈ استعمال کیے جاتے ہیں۔
الیکٹرانکس میں، ڈایڈس کی جائیداد کو آگے کی سمت میں کرنٹ منتقل کرنے اور مخالف سمت میں نہ گزرنے کے لیے وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔
ایل ای ڈی کا آپریشن سیمی کنڈکٹر کرسٹل کی چمک پر مبنی ہے جب کوئی کرنٹ p-n جنکشن سے آگے کی سمت میں گزرتا ہے۔
Galvanic براہ راست موجودہ ذرائع - بیٹریاں
برقی رو کے کیمیائی ذرائع جن میں الٹ جانے والا رد عمل ہوتا ہے بیٹریاں کہلاتی ہیں: وہ ری چارج ہوتی ہیں اور بار بار استعمال ہوتی ہیں۔
لیڈ بیٹری کے آپریشن کے دوران، ایک ریڈوکس ردعمل ہوتا ہے.دھاتی سیسہ آکسائڈائز کرتا ہے، اپنے الیکٹران کو عطیہ کرتا ہے، لیڈ ڈائی آکسائیڈ کو کم کرتا ہے، جو الیکٹران کو قبول کرتا ہے۔ بیٹری میں لیڈ میٹل اینوڈ ہے اور منفی چارج ہوتی ہے۔ لیڈ ڈائی آکسائیڈ ایک کیتھوڈ ہے اور اس پر مثبت چارج کیا جاتا ہے۔
جیسے جیسے بیٹری خارج ہوتی ہے، کیتھوڈ اور اینوڈ کے مادے اور ان کے الیکٹرولائٹ، سلفیورک ایسڈ، استعمال ہوتے ہیں۔ بیٹری کو چارج کرنے کے لیے، یہ ایک موجودہ ذریعہ سے منسلک ہے (پلس سے پلس، مائنس سے مائنس)۔ کرنٹ کی سمت اب اس کے الٹ ہے جب بیٹری ڈسچارج ہوئی تھی۔ الیکٹروڈ پر الیکٹرو کیمیکل عمل "الٹ" ہوتے ہیں۔ اب لیڈ الیکٹروڈ کیتھوڈ بن جاتا ہے، اس پر کمی کا عمل ہوتا ہے، اور لیڈ ڈائی آکسائیڈ انوڈ بن جاتا ہے، جس میں آکسیڈیشن کا عمل ہوتا ہے۔ بیٹری اپنے کام کے لیے ضروری مادوں کو دوبارہ تخلیق کرتی ہے۔
کنفیوژن کیوں ہے؟
مسئلہ اس حقیقت سے پیدا ہوتا ہے کہ ایک مخصوص چارج سائن انوڈ یا کیتھوڈ کے ساتھ مضبوطی سے منسلک نہیں ہو سکتا۔ اکثر کیتھوڈ ایک مثبت چارج شدہ الیکٹروڈ ہوتا ہے، اور اینوڈ منفی ہوتا ہے۔ اکثر، لیکن ہمیشہ نہیں. یہ سب الیکٹروڈ پر ہونے والے عمل پر منحصر ہے۔
توجہ! الیکٹرولائٹ میں جو حصہ رکھا جاتا ہے وہ انوڈ اور کیتھوڈ دونوں ہوسکتا ہے۔ یہ سب عمل کے مقصد پر منحصر ہے: آپ کو اس پر دھات کی ایک اور پرت ڈالنے یا اسے ہٹانے کی ضرورت ہے۔
انوڈ اور کیتھوڈ کی شناخت کیسے کریں۔
الیکٹرو کیمسٹری میں، انوڈ وہ الیکٹروڈ ہے جس پر آکسیکرن عمل ہوتا ہے، کیتھوڈ الیکٹروڈ ہے جہاں کمی واقع ہوتی ہے۔
ایک ڈایڈڈ میں، نلکوں کو اینوڈ اور کیتھوڈ کہا جاتا ہے۔ کرنٹ ڈائیوڈ کے ذریعے بہے گا اگر انوڈ نل "پلس" سے منسلک ہے، "کیتھوڈ" نل - "مائنس" سے۔
غیر کٹے ہوئے رابطوں کے ساتھ ایک نئی ایل ای ڈی کے لیے، انوڈ اور کیتھوڈ کا تعین بصری طور پر لمبائی کے لحاظ سے کیا جاتا ہے۔ کیتھوڈ چھوٹا ہے۔
اگر رابطے منقطع ہو جائیں تو ان کے ساتھ لگی بیٹری مدد کرے گی۔ روشنی اس وقت ظاہر ہوگی جب قطبیتیں مماثل ہوں گی۔
انوڈ اور کیتھوڈ کا نشان
الیکٹرو کیمسٹری میں، یہ زیادہ درست ہے کہ الیکٹروڈ کے چارجز کی علامات کے بارے میں نہیں، بلکہ ان پر ہونے والے عمل کے بارے میں بات کی جائے۔ کمی کا رد عمل کیتھوڈ پر ہوتا ہے، اور آکسیکرن رد عمل انوڈ پر ہوتا ہے۔
الیکٹریکل انجینئرنگ میں، کرنٹ کے بہاؤ کے لیے، کیتھوڈ کو کرنٹ سورس کے منفی قطب سے، انوڈ کو مثبت سے جوڑا جاتا ہے۔
ملتے جلتے مضامین:
