கோல்ராஸ் விதி

கோல்ராஸ் விதி#

கோல்ராஸ் விதி, ஒரு மின்பகுளியின் வரம்பு மோலார் கடத்துத்திறன் அதன் கூறு அயனிகளின் வரம்பு மோலார் கடத்துத்திறன்களின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம் எனக் கூறுகிறது. இந்த விதி முக்கியமானது, ஏனெனில் இது ஒரு மின்பகுளியின் வரம்பு மோலார் கடத்துத்திறனை நேரடியாக அளவிடாமல் கணக்கிட அனுமதிக்கிறது. கரைசல்களில் அயனிக் கடத்துத்திறனின் இயல்பைப் புரிந்துகொள்ளவும் இது உதவுகிறது.

எடுத்துக்காட்டாக, சோடியம் மற்றும் குளோரைடு அயனிகளின் வரம்பு மோலார் கடத்துத்திறன்கள் நமக்குத் தெரிந்தால், சோடியம் குளோரைட்டின் வரம்பு மோலார் கடத்துத்திறனைக் கணக்கிடலாம். இந்தத் தகவலைப் பின்னர் எந்தவொரு செறிவிலும் உள்ள சோடியம் குளோரைடு கரைசலின் கடத்துத்திறனைக் கணக்கிடப் பயன்படுத்தலாம்.

கோல்ராஸ் விதி மின்வேதியியலின் ஒரு அடிப்படைக் கொள்கையாகும் மற்றும் அயனிக் கரைசல்களின் ஆய்வில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பேட்டரிகள் மற்றும் பிற மின்வேதியியல் சாதனங்களின் வளர்ச்சியிலும் இது பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கோல்ராஸ் விதி என்றால் என்ன?#

கோல்ராஸ் விதி

கோல்ராஸ் விதி, அயனிகளின் சுயாதீன இடம்பெயர்வு விதி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு மின்பகுளிக் கரைசலின் மோலார் கடத்துத்திறன் அதன் தனிப்பட்ட அயனிகளின் பங்களிப்புகளின் கூட்டுத்தொகை எனக் கூறுகிறது. இதன் பொருள், ஒரு கரைசலின் கடத்துத்திறன் ஒவ்வொரு வகை அயனியின் செறிவு மற்றும் இயக்குத்திறனால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, கரைசலின் ஒட்டுமொத்த செறிவால் அல்ல.

இந்த விதி ஜெர்மன் இயற்பியலாளர் பிரீட்ரிக் கோல்ராஸ் என்பவரின் பெயரிடப்பட்டது, அவர் 1875 ஆம் ஆண்டில் முதலில் இதை முன்மொழிந்தார். கோல்ராஸ் விதியை கணித ரீதியாக பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தலாம்:

$$\Lambda = \lambda_+ c_+ + \lambda_- c_-$$

இங்கு:

• (\Lambda) என்பது கரைசலின் மோலார் கடத்துத்திறன் (S cm^2 mol^-1 இல்)
• (\lambda_+) மற்றும் (\lambda_-) என்பது முறையே நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை அயனிகளின் மோலார் கடத்துத்திறன்கள் (S cm^2 mol^-1 இல்)
• (c_+) மற்றும் (c_-) என்பது முறையே நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை அயனிகளின் செறிவுகள் (mol L^-1 இல்)

தனிப்பட்ட அயனிகளின் மோலார் கடத்துத்திறன்கள் தெரிந்தால், ஒரு கரைசலின் மோலார் கடத்துத்திறனைக் கணக்கிட கோல்ராஸ் விதியைப் பயன்படுத்தலாம். ஒரு கரைசலின் மோலார் கடத்துத்திறன் மற்றும் கரைசலில் உள்ள மற்ற அயனிகளின் மோலார் கடத்துத்திறன்கள் தெரிந்தால், ஒரு அயனியின் செறிவைத் தீர்மானிக்கவும் இதைப் பயன்படுத்தலாம்.

எடுத்துக்காட்டுகள்

25°C வெப்பநிலையில் சில பொதுவான அயனிகளின் மோலார் கடத்துத்திறன்களை பின்வரும் அட்டவணை காட்டுகிறது:

அயனி	மோலார் கடத்துத்திறன் (S cm^2 mol^-1)
H+	349.8
OH-	198.6
Na+	50.1
Cl-	76.3
K+	73.5
NO3-	71.4
SO4^2-	80.0

கோல்ராஸ் விதியைப் பயன்படுத்தி, NaCl கரைசலின் மோலார் கடத்துத்திறனைக் கணக்கிடலாம். கரைசலில் உள்ள NaCl இன் செறிவு 0.1 mol L^-1 ஆகும்.

$$\Lambda = \lambda_+ c_+ + \lambda_- c_-$$

$$\Lambda = (50.1 \text{ S cm}^2 \text{ mol}^{-1})(0.1 \text{ mol L}^{-1}) + (76.3 \text{ S cm}^2 \text{ mol}^{-1})(0.1 \text{ mol L}^{-1})$$

$$\Lambda = 12.6 \text{ S cm}^2 \text{ mol}^{-1}$$

NaCl கரைசலின் மோலார் கடத்துத்திறன் 12.6 S cm^2 mol^-1 ஆகும்.

ஒரு கரைசலில் உள்ள ஒரு அயனியின் செறிவைத் தீர்மானிக்கவும் கோல்ராஸ் விதியைப் பயன்படுத்தலாம். எடுத்துக்காட்டாக, HCl கரைசலில் Cl- இன் செறிவை நாம் தீர்மானிக்கலாம். HCl கரைசலின் மோலார் கடத்துத்திறன் 426.2 S cm^2 mol^-1 ஆகும். H+ இன் மோலார் கடத்துத்திறன் 349.8 S cm^2 mol^-1 ஆகும்.

$$\Lambda = \lambda_+ c_+ + \lambda_- c_-$$

$$426.2 \text{ S cm}^2 \text{ mol}^{-1} = (349.8 \text{ S cm}^2 \text{ mol}^{-1})c_+ + (76.3 \text{ S cm}^2 \text{ mol}^{-1})c_-$$

$$c_- = \frac{426.2 \text{ S cm}^2 \text{ mol}^{-1} - 349.8 \text{ S cm}^2 \text{ mol}^{-1}}{76.3 \text{ S cm}^2 \text{ mol}^{-1}}$$

$$c_- = 1.0 \text{ mol L}^{-1}$$

HCl கரைசலில் Cl- இன் செறிவு 1.0 mol L^-1 ஆகும்.

கரைசலில் மின்பகுளிகளின் நடத்தையைப் புரிந்துகொள்வதற்கு கோல்ராஸ் விதி ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாகும். ஒரு கரைசலின் மோலார் கடத்துத்திறனைக் கணக்கிட, ஒரு கரைசலில் உள்ள ஒரு அயனியின் செறிவைத் தீர்மானிக்க மற்றும் கரைசலில் அயனிகளுக்கிடையேயான தொடர்புகளைப் படிக்க இதைப் பயன்படுத்தலாம்.

கோல்ராஸ் விதியின் பயன்கள்#

கோல்ராஸ் விதி, எல்லையற்ற நீர்த்தத்தில் ஒரு வலுவான மின்பகுளியின் மோலார் கடத்துத்திறன் அதன் கூறு அயனிகளின் மோலார் கடத்துத்திறன்களின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம் எனக் கூறுகிறது. இந்த விதியை பின்வருவனவற்றிற்குப் பயன்படுத்தலாம்:

• எல்லையற்ற நீர்த்தத்தில் ஒரு மின்பகுளியின் மோலார் கடத்துத்திறனைத் தீர்மானித்தல். மின்பகுளியின் மோலார் கடத்துத்திறனை பல்வேறு செறிவுகளில் அளவிட்டு, பின்னர் தரவை எல்லையற்ற நீர்த்தத்திற்கு விரிவுபடுத்துவதன் மூலம் இதைச் செய்யலாம்.
• ஒரு கரைசலின் அயனி வலிமையைக் கணக்கிடுதல். ஒரு கரைசலின் அயனி வலிமை என்பது கரைசலில் உள்ள அயனிகளின் செறிவின் அளவீடு ஆகும். இதை பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடலாம்:

I = 1/2 * Σc_iz_i^2

இங்கு:

• I என்பது அயனி வலிமை (mol/L இல்)
• c_i என்பது i அயனியின் செறிவு (mol/L இல்)
• z_i என்பது i அயனியின் மின்னூட்டம்

கரைசலின் மோலார் கடத்துத்திறனை அளவிட்டு, பின்னர் பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் ஒரு கரைசலின் அயனி வலிமையைக் கணக்கிட கோல்ராஸ் விதியைப் பயன்படுத்தலாம்:

I = (λ_m/λ_m^0)^2

இங்கு:

• I என்பது அயனி வலிமை (mol/L இல்)

• λ_m என்பது கரைசலின் மோலார் கடத்துத்திறன் (S/cm இல்)

• λ_m^0 என்பது எல்லையற்ற நீர்த்தத்தில் கரைசலின் மோலார் கடத்துத்திறன் (S/cm இல்)

• ஒரு கரைசலின் கடத்துத்திறனை முன்னறிதல். ஒரு கரைசலின் கடத்துத்திறன் என்பது அது மின்சாரத்தைக் கடத்தும் திறனின் அளவீடு ஆகும். இதை பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடலாம்:

κ = λ_m * c

இங்கு:

• κ என்பது கரைசலின் கடத்துத்திறன் (S/cm இல்)
• λ_m என்பது கரைசலின் மோலார் கடத்துத்திறன் (S/cm இல்)
• c என்பது கரைசலின் செறிவு (mol/L இல்)

எல்லையற்ற நீர்த்தத்தில் கரைசலின் மோலார் கடத்துத்திறனைக் கணக்கிட்டு, பின்னர் மேலே உள்ள சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் ஒரு கரைசலின் கடத்துத்திறனை முன்னறிய கோல்ராஸ் விதியைப் பயன்படுத்தலாம்.

எடுத்துக்காட்டுகள்:

• எல்லையற்ற நீர்த்தத்தில் NaCl இன் மோலார் கடத்துத்திறன் 126.4 S/cm ஆகும். இதன் பொருள், 1 mol/L செறிவு கொண்ட NaCl கரைசலின் கடத்துத்திறன் 126.4 S/cm ஆக இருக்கும்.
• 0.1 mol/L செறிவு கொண்ட NaCl கரைசலின் அயனி வலிமை 0.01 mol/L ஆகும். இதன் பொருள், கரைசலில் லிட்டருக்கு 0.01 mol அயனிகள் உள்ளன.
• 0.01 mol/L செறிவு கொண்ட NaCl கரைசலின் கடத்துத்திறன் 0.1264 S/cm ஆகும். இதன் பொருள், கரைசல் 12.64 ஓம்கள் மின்தடையுடன் மின்சாரத்தைக் கடத்த முடியும்.

கோல்ராஸ் விதி மற்றும் கடத்துமை அளவீட்டு தரங்கள்#

கோல்ராஸ் விதி:

கோல்ராஸ் விதி, ஒரு மின்பகுளியின் வரம்பு மோலார் கடத்துத்திறன் அதன் கூறு அயனிகளின் வரம்பு மோலார் கடத்துத்திறன்களின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம் எனக் கூறுகிறது. கரைசலில் மின்பகுளிகளின் நடத்தையைப் புரிந்துகொள்வதில் இந்த விதி முக்கியமானது மற்றும் கடத்துமை அளவீட்டு தரங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ஒரு மின்பகுளியின் வரம்பு மோலார் கடத்துத்திறன் என்பது எல்லையற்ற நீர்த்தத்தில் மின்பகுளியின் மோலார் கடத்துத்திறன் ஆகும். எல்லையற்ற நீர்த்தத்தில், அயனிகள் முழுமையாகப் பிரிகின்றன மற்றும் அவற்றுக்கிடையே எந்த தொடர்பும் இல்லை. வரம்பு மோலார் கடத்துத்திறன் ஒரு மின்பகுளியின் சிறப்பியல்பு பண்பாகும் மற்றும் அயனிகளின் இயல்பு மற்றும் கரைசலின் வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது.

ஒரு மின்பகுளியின் வரம்பு மோலார் கடத்துத்திறனை, மின்பகுளியின் கடத்துத்திறனை வெவ்வேறு செறிவுகளில் அளவிட்டு, தரவை எல்லையற்ற நீர்த்தத்திற்கு விரிவுபடுத்துவதன் மூலம் தீர்மானிக்க முடியும். வரம்பு மோலார் கடத்துத்திறனைக் கணக்கிட பின்வரும் சமன்பாடு பயன்படுத்தப்படுகிறது:

$$\Lambda_m^0 = \lim_{c \to 0} \frac{\kappa}{c}$$

இங்கு:

• (\Lambda_m^0) என்பது வரம்பு மோலார் கடத்துத்திறன் (S cm2 mol-1 இல்)
• (\kappa) என்பது மின்பகுளியின் கடத்துத்திறன் (S cm-1 இல்)
• (c) என்பது மின்பகுளியின் செறிவு (mol L-1 இல்)

கடத்துமை அளவீட்டு தரங்கள்:

கடத்துமை அளவீட்டு தரங்கள் என்பது ஒரு வகை தரங்கள் ஆகும், இதில் முடிவுப் புள்ளி கரைசலின் கடத்துத்திறனை அளவிடுவதன் மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. கடத்துமை அளவீட்டு தரங்கள், அறியப்பட்ட செறிவு கொண்ட ஒரு கரைசலுடன் வினைபுரியச் செய்வதன் மூலம் அறியப்படாத ஒரு கரைசலின் செறிவைத் தீர்மானிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஒரு கரைசலின் கடத்துத்திறன் கரைசலில் உள்ள அயனிகளின் செறிவைப் பொறுத்தது. இரண்டு கரைசல்கள் கலக்கப்படும் போது, விளையும் கரைசலின் கடத்துத்திறன் மாறும். கடத்துத்திறனில் ஏற்படும் இந்த மாற்றத்தை தரத்தின் முடிவுப் புள்ளியைத் தீர்மானிக்கப் பயன்படுத்தலாம்.

ஒரு கடத்துமை அளவீட்டு தரத்தின் முடிவுப் புள்ளி என்பது கரைசலின் கடத்துத்திறன் மிக வேகமாக மாறும் புள்ளியாகும். இந்தப் புள்ளி, சேர்க்கப்படும் தரங்காரியின் மோல்கள் பகுப்பாய்வியில் உள்ள மோல்களுக்குச் சமமாக இருக்கும் புள்ளியுடன் ஒத்துப்போகிறது.

கடத்துமை அளவீட்டு தரங்கள் பல்வேறு வகையான பகுப்பாய்விகளின் செறிவைத் தீர்மானிக்கப் பயன்படுத்தக்கூடிய ஒரு பல்துறை நுட்பமாகும். நிறமுடைய அல்லது கலங்கலான கரைசல்களைத் தரம்பிடுவதற்கு இவை குறிப்பாகப் பயனுள்ளதாக இருக்கும், ஏனெனில் கரைசலின் கடத்துத்திறன் இந்தக் காரணிகளால் பாதிக்கப்படுவதில்லை.

கடத்துமை அளவீட்டு தரங்களின் எடுத்துக்காட்டுகள்:

• ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலக் கரைசலின் செறிவை சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசலுடன் தரம்பிடுவதன் மூலம் தீர்மானித்தல்.
• சில்வர் நைட்ரேட் கரைசலின் செறிவை பொட்டாசியம் குளோரைடு கரைசலுடன் தரம்பிடுவதன் மூலம் தீர்மானித்தல்.
• காப்பர் சல்பேட் கரைசலின் செறிவை சோடியம் சல்பைடு கரைசலுடன் தரம்பிடுவதன் மூலம் தீர்மானித்தல்.

கடத்துமை அளவீட்டு தரங்கள் பகுப்பாய்வு வேதியியலாளர்களுக்கு ஒரு மதிப்புமிக்க கருவியாகும். இவை எளிமையான, துல்லியமான மற்றும் பல்துறை நுட்பமாகும், இது பல்வேறு வகையான பகுப்பாய்விகளின் செறிவைத் தீர்மானிக்கப் பயன்படுத்தப்படலாம்.

உருகிய நிலையில் மின்பகுப்பு#

உருகிய நிலையில் மின்பகுப்பு என்பது ஒரு சேர்மத்தை அதன் கூறு தனிமங்களாகப் பிரிக்க மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்தும் ஒரு செயல்முறையாகும். இந்த செயல்முறை பொதுவாக தங்கள் தாதுக்களிலிருந்து உலோகங்களை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் குளோரின் மற்றும் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு போன்ற பிற பொருட்களை உற்பத்தி செய்யவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

மின்பகுப்பில், ஒரு உருகிய சேர்மம் இரண்டு மின்முனைகளைக் கொண்ட ஒரு கலத்தில் வைக்கப்படுகிறது. மின்முனைகள் ஒரு மின்சார மூலத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் மின்சாரம் இயக்கப்படும் போது, எதிர்மறை மின்முனையிலிருந்து (கேத்தோடு) எலக்ட்ரான்கள் உருகிய சேர்மத்தின் வழியே நேர்மறை மின்முனைக்கு (ஆனோடு) பாய்கின்றன. எலக்ட்ரான்களின் இந்தப் பாய்வு சேர்மத்தைச் சிதைக்கச் செய்கிறது, மேலும் சேர்மத்தை உருவாக்கும் தனிமங்கள் மின்முனைகளில் வெளியிடப்படுகின்றன.

எடுத்துக்காட்டாக, சோடியம் குளோரைடு மின்பகுப்பு செய்யப்படும் போது, சேர்மத்தில் உள்ள சோடியம் அயனிகள் கேத்தோட்டை நோக்கி ஈர்க்கப்படுகின்றன, மேலும் அவை சோடியம் உலோகமாக குறைக்கப்படுகின்றன. சேர்மத்தில் உள்ள குளோரைடு அயனிகள் ஆனோட்டை நோக்கி ஈர்க்கப்படுகின்றன, மேலும் அவை குளோரின் வாயுவாக ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்படுகின்றன.

மின்பகுப்பு செயல்முறையின் விரிவான விளக்கம் பின்வருமாறு:

1. உருகிய சேர்மம் இரண்டு மின்முனைகளைக் கொண்ட ஒரு கலத்தில் வைக்கப்படுகிறது. மின்முனைகள் கிராஃபைட் அல்லது பிளாட்டினம் போன்ற கடத்தும் பொருளால் ஆனவை.
2. மின்முனைகள் ஒரு மின்சார மூலத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. மின்சார மூலம் ஒரு நேரடி மின்னோட்டத்தை (DC) வழங்குகிறது.
3. மின்சாரம் இயக்கப்படும் போது, எதிர்மறை மின்முனையிலிருந்து (கேத்தோடு) எலக்ட்ரான்கள் உருகிய சேர்மத்தின் வழியே நேர்மறை மின்முனைக்கு (ஆனோடு) பாய்கின்றன.
4. எலக்ட்ரான்களின் இந்தப் பாய்வு சேர்மத்தைச் சிதைக்கச் செய்கிறது. சேர்மத்தை உருவாக்கும் தனிமங்கள் மின்முனைகளில் வெளியிடப்படுகின்றன.
5. மின்பகுப்பின் விளைபொருட்களை மின்முனைகளில் சேகரிக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, சோடியம் குளோரைட்டின் மின்பகுப்பில், சோடியம் உலோகம் கேத்தோட்டில் சேகரிக்கப்படுகிறது, மேலும் குளோரின் வாயு ஆனோட்டில் சேகரிக்கப்படுகிறது.

மின்பகுப்பு என்பது பல்வேறு பொருட்களை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுத்தக்கூடிய ஒரு பல்துறை செயல்முறையாகும். இது ஒரு முக்கியமான தொழில்துறை செயல்முறையாகும், மேலும் பல்வேறு ஆய்வகப் பயன்பாடுகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

உருகிய நிலையில் மின்பகுப்பின் சில கூடுதல் எடுத்துக்காட்டுகள் இங்கே:

• அலுமினியத்தின் உற்பத்தி: அலுமினியம் உருகிய அலுமினியம் ஆக்சைடின் மின்பகுப்பு மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.
• மெக்னீசியத்தின் உற்பத்தி: மெக்னீசியம் உருகிய மெக்னீசியம் குளோரைட்டின் மின்பகுப்பு மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.
• கால்சியத்தின் உற்பத்தி: கால்சியம் உருகிய கால்சியம் குளோரைட்டின் மின்பகுப்பு மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.
• சோடியம் ஹைட்ராக்சைட்டின் உற்பத்தி: சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு உருகிய சோடியம் குளோரைட்டின் மின்பகுப்பு மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.
• குளோரினின் உற்பத்தி: குளோரின் உருகிய சோடியம் குளோரைட்டின் மின்பகுப்பு மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.

மின்பகுப்பு என்பது பல்வேறு பொருட்களை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுத்தக்கூடிய ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாகும். இது ஒரு முக்கியமான தொழில்துறை செயல்முறையாகும், மேலும் பல்வேறு ஆய்வகப் பயன்பாடுகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள் – FAQs#

அயனிகளின் சுயாதீன இடம்பெயர்வு விதியை யார் கண்டுபிடித்தார்?#

அயனிகளின் சுயாதீன இடம்பெயர்வு விதியை யார் கண்டுபிடித்தார்?

அயனிகளின் சுயாதீன இடம்பெயர்வு விதியை பிரீட்ரிக் கோல்ராஸ் 1875 ஆம் ஆண்டில் கண்டுபிடித்தார். கோல்ராஸ் ஒரு ஜெர்மன் இயற்பியலாளர் ஆவார், அவர் கரைசல்களின் மின் கடத்துத்திறனைப் படித்தார். ஒரு கரைசலின் கடத்துத்திறன் கரைசலில் உள்ள அயனிகளின் செறிவுக்கு விகிதாசாரமாக இருக்கிறது மற்றும் ஒரு அயனியின் இயக்குத்திறன் கரைசலில் உள்ள மற்ற அயனிகளின் செறிவிலிருந்து சுயாதீனமாக இருக்கிறது என்பதை அவர் கண்டறிந்தார்.

அயனிகளின் சுயாதீன இடம்பெயர்வு விதியின் எடுத்துக்காட்டுகள்

அயனிகளின் சுயாதீன இடம்பெயர்வு விதியை பல்வேறு சோதனைகளில் காணலாம். ஒரு எடுத்துக்காட்டு நீரின் மின்பகுப்பு ஆகும். நீர் மின்பகுப்பு செய்யப்படும் போது, நீர் மூலக்கூறுகள் ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் அயனிகளாகப் பிரிகின்றன. ஹைட்ரஜன் அயனிகள் கேத்தோட்டை நோக்கி இடம்பெயர்கின்றன, அதே நேரத்தில் ஆக்ஸிஜன் அயனிகள் ஆனோட்டை நோக்கி இடம்பெயர்கின்றன. அயனிகள் இடம்பெயரும் விகிதம் கரைசலில் உள்ள அயனிகளின் செறிவுக்கு விகிதாசாரமாகும்.

அயனிகளின் சுயாதீன இடம்பெயர்வு விதியின் மற்றொரு எடுத்துக்காட்டு குரோமட்டோகிராபி மூலம் அயனிகளைப் பிரிப்பதாகும். குரோமட்டோகிராபி என்பது ஒரு கலவையில் உள்ள வெவ்வேறு பொருட்களைப் பிரிக்கப் பயன்படும் ஒரு நுட்பமாகும். குரோமட்டோகிராபியில், கலவையானது ஒரு நிலையான கட்டத்தால் நிரப்பப்பட்ட ஒரு நெடுவரிசை வழியாக அனுப்பப்படுகிறது. கலவையில் உள்ள வெவ்வேறு பொருட்கள் நிலையான கட்டத்துடன் வெவ்வேறு அளவுகளில் தொடர்பு கொள்கின்றன, இது அவை பிரிவதற்கு காரணமாகிறது. பொருட்கள் பிரியும் விகிதம் கலவையில் உள்ள அயனிகளின் செறிவுக்கு விகிதாசாரமாகும்.

அயனிகளின் சுயாதீன இடம்பெயர்வு விதியின் பயன்பாடுகள்

அயனிகளின் சுயாதீன இடம்பெயர்வு விதிக்கு பல முக்கியமான பயன்பாடுகள் உள்ளன. ஒரு பயன்பாடு, ஒரு கலவையில் உள்ள வெவ்வேறு அயனிகளைப் பிரிக்க அயன் பரிமாற்ற குரோமட்டோகிராபியைப் பயன்படுத்துவதாகும். அயன் பரிமாற்ற குரோமட்டோகிராபி என்பது வேதியியல், உயிரியல் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அறிவியல் உட்பட பல்வேறு துறைகளில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு நுட்பமாகும்.

அயனிகளின் சுயாதீன இடம்பெயர்வு விதியின் மற்றொரு பயன்பாடு, உலோகங்களை மற்றொரு உலோகத்தின் மெல்லிய அடுக்கால் பூச மின்முலாம் பூசுவதைப் பயன்படுத்துவதாகும். மின்முலாம் பூசுதல் என்பது வாகனத் தொழில், நகைத் தொழில் மற்றும் மின்னணு தொழில் உட்பட பல்வேறு தொழில்களில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு செயல்முறையாகும்.

கோல்ராஸ் விதி மற்றும் அதன் பயன்பாடுகள் என்ன?#

கோல்ராஸ் விதி, அயனிகளின் சுயாதீன இடம்பெயர்வு விதி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு மின்பகுளிக் கரைசலின் மோலார் கடத்துத்திறன் அதன் தனிப்பட்ட அயனிகளின் பங்களிப்புகளின் கூட்டுத்தொகை எனக் கூறுகிறது. இதன் பொருள், ஒரு கரைசலின் கடத்துத்திறன் கரைசலில் உள்ள ஒவ்வொரு வகை அயனியின் செறிவு மற்றும் இயக்குத்திறனால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

இந்த விதியை கணித ரீதியாக பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தலாம்:

$$\Lambda = \sum_i \lambda_i c_i$$

இங்கு:

• (\Lambda) என்பது கரைசலின் மோலார் கடத்துத்திறன் (S cm^2 mol^-1 இல்)
• (\lambda_i) என்பது i-வது அயனியின் மோலார் கடத்துத்திறன் (S cm^2 mol^-1 இல்)
• (c_i) என்பது i-வது அயனியின் செறிவு (mol L^-1 இல்)

தனிப்பட்ட அயனிகளின் மோலார் கடத்துத்திறன்கள் தெரிந்தால், ஒரு கரைசலின் மோலார் கடத்துத்திறனைக் கணக்கிட கோல்ராஸ் விதியைப் பயன்படுத்தலாம். ஒரு கரைசலின் மோலார் கடத்துத்திறன் மற்றும் கரைசலில் உள்ள மற்ற அயனிகளின் மோலார் கடத்துத்திறன்கள் தெரிந்தால், ஒரு அயனியின் செறிவைத் தீர்மானிக்கவும் இதைப் பயன்படுத்தலாம்.

கோல்ராஸ் விதியின் பயன்பாடுகள்

கோல்ராஸ் விதிக்கு மின்வேதியியலில் பல பயன்பாடுகள் உள்ளன, அவற்றில் பின்வருவன அடங்கும்:

• அயனி இயக்குத்திறன்களைத் தீர்மானித்தல்: கரைசலின் மோலார் கடத்துத்திறன் மற்றும் அயனிகளின் செறிவுகளை அளவிடுவதன் மூலம் தனிப்பட்ட அயனிகளின் இயக்குத்திறன்களைத் தீர்மானிக்க கோல்ராஸ் விதியைப் பயன்படுத்தலாம்.
• அயனி வலிமைகளைக் கணக்கிடுதல்: ஒரு கரைசலின் அயனி வலிமை என்பது கரைசலில் உள்ள அயனிகளின் செறிவின் அளவீடு ஆகும். கரைசலில் உள்ள அயனிகளின் செறிவுகள் மற்றும் அவற்றின் மோலார் கடத்துத்திறன்களின் பெருக்கங்களைக் கூட்டுவதன் மூலம் கோல்ராஸ் விதியைப் பயன்படுத்தி இதைக் கணக்கிடலாம்.

---