आयनिक चालकता (ठोस अवस्था): Difference between revisions
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अधिकांश ठोस पदार्थों में, आयन कठोर रूप से निश्चित स्थिति पर | अधिकांश ठोस पदार्थों में, आयन कठोर रूप से निश्चित स्थिति पर अधिकार कर लेते हैं, प्रतिवैस परमाणुओं या आयनों द्वारा दृढ़ता से समाविष्ट किया जाता है। कुछ ठोस पदार्थों में, चयनित आयन अत्यधिक गतिशील होते हैं जो आयनिक चालन की अनुमति देते हैं। गतिशीलता तापमान के साथ बढ़ती है। इस संपत्ति को प्रदर्शित करने वाली सामग्री का उपयोग बैटरी में किया जाता है। एक प्रसिद्ध आयन प्रवाहकीय ठोस बीटा-एल्यूमिना ठोस इलेक्ट्रोलाइट है। जब इस मृत्तिका कृति को [[सोडियम|Na<sup>+</sup>]] जैसे गतिशील आयन के साथ जटिल किया जाता है, यह तथाकथित तीव्र आयन निदेशक के रूप में व्यवहार करता है। आधार का उपयोग कई प्रकार के पिघले हुए लवण [[विद्युत रासायनिक सेल]] में एक [[अर्धपारगम्य झिल्ली]] के रूप में किया जाता है। <ref name="Lu et al. 2010">{{cite journal |doi=10.1016/j.jpowsour.2009.11.120|title=Advanced materials for sodium-beta alumina batteries: Status, challenges and perspectives|year=2010|last1=Lu|first1=Xiaochuan|last2=Xia|first2=Guanguang|last3=Lemmon|first3=John P.|last4=Yang|first4=Zhenguo|journal=Journal of Power Sources|volume=195|issue=9|pages=2431–2442|bibcode=2010JPS...195.2431L}}</ref> | ||
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कांच, | कांच, बहुलक, नैनोकम्पोजिट, दोषपूर्ण स्फटिक और अन्य अव्यवस्थित ठोस जैसे अव्यवस्थित ठोस पदार्थों में आयन चालन प्रौद्योगिकी में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। <ref>{{Cite journal|last1=Dyre|first1=Jeppe C|last2=Maass|first2=Philipp|last3=Roling|first3=Bernhard|last4=Sidebottom|first4=David L|date=2009|title=अव्यवस्थित ठोस पदार्थों में आयन चालन से संबंधित मौलिक प्रश्न|url=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0034-4885/72/4/046501|journal=Reports on Progress in Physics|volume=72|issue=4|pages=046501|doi=10.1088/0034-4885/72/4/046501|arxiv=0803.2107|bibcode=2009RPPh...72d6501D|s2cid=53075476|issn=0034-4885}}</ref> | ||
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ठोस पदार्थों में आयनिक चालन उन्नीसवीं सदी की | ठोस पदार्थों में आयनिक चालन उन्नीसवीं सदी की प्रारम्भ से ही रुचि का विषय रहा है। [[माइकल फैराडे]] ने 1839 में स्थापित किया कि [[ इलेक्ट्रोलीज़ |इलेक्ट्रोलीज़]] के नियमों का पालन आयनिक ठोस जैसे सीसा (II[[सीसा (द्वितीय) फ्लोराइड]] ({{chem2|PbF2}}) और [[सिल्वर सल्फाइड]] ({{chem2|Ag2S}}) में भी किया जाता है। 1921 में, ठोस [[सिल्वर आयोडाइड]] ({{chem2|AgI}}) में 147 °C से ऊपर के तापमान पर असाधारण उच्च आयनिक चालकता पाई गई, AgI एक ऐसे चरण में बदल जाता है जिसमें आयनिक चालकता होती है <!--number and units needs fixing-->~ 1 –1 सेमी<sup>-1</sup>। AgI का यह उच्च तापमान चरण [[सुपरियोनिक कंडक्टर|सुपरियोनिक निदेशक]] का एक उदाहरण है। इस ठोस की अव्यवस्थित संरचना आयनों को आसानी से स्थानांतरित करने के लिए Ag<sup>+</sup> को अनुमति देती है। आयनिक चालकता के लिए वर्तमान रिकॉर्ड धारक संबंधित सामग्री Ag<sub>2</sub>HgI<sub>4।</sub> <ref>{{Greenwood&Earnshaw2nd|page=800}}</ref> β-एल्युमिना को [[फोर्ड मोटर कंपनी]] में सोडियम-सल्फर बैटरी के विकास के उपरान्त [[विद्युतीय वाहन]] के लिए भंडारण उपकरण की खोज में विकसित किया गया था।<ref name="Lu et al. 2010"/> | ||
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आयनिक चालकता (द्वारा निरूपित λ) आयनिक चालन के प्रति पदार्थ की प्रवृत्ति का एक उपाय है। आयनिक चालन आयनों की गति है। घटना ठोस और समाधान में देखी जाती है। आयनिक चालन वर्तमान (बिजली) का एक तंत्र है। [1]
पारदर्शी ठोसों में
अधिकांश ठोस पदार्थों में, आयन कठोर रूप से निश्चित स्थिति पर अधिकार कर लेते हैं, प्रतिवैस परमाणुओं या आयनों द्वारा दृढ़ता से समाविष्ट किया जाता है। कुछ ठोस पदार्थों में, चयनित आयन अत्यधिक गतिशील होते हैं जो आयनिक चालन की अनुमति देते हैं। गतिशीलता तापमान के साथ बढ़ती है। इस संपत्ति को प्रदर्शित करने वाली सामग्री का उपयोग बैटरी में किया जाता है। एक प्रसिद्ध आयन प्रवाहकीय ठोस बीटा-एल्यूमिना ठोस इलेक्ट्रोलाइट है। जब इस मृत्तिका कृति को Na+ जैसे गतिशील आयन के साथ जटिल किया जाता है, यह तथाकथित तीव्र आयन निदेशक के रूप में व्यवहार करता है। आधार का उपयोग कई प्रकार के पिघले हुए लवण विद्युत रासायनिक सेल में एक अर्धपारगम्य झिल्ली के रूप में किया जाता है। [2]
काँच में
कांच, बहुलक, नैनोकम्पोजिट, दोषपूर्ण स्फटिक और अन्य अव्यवस्थित ठोस जैसे अव्यवस्थित ठोस पदार्थों में आयन चालन प्रौद्योगिकी में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। [3]
इतिहास
ठोस पदार्थों में आयनिक चालन उन्नीसवीं सदी की प्रारम्भ से ही रुचि का विषय रहा है। माइकल फैराडे ने 1839 में स्थापित किया कि इलेक्ट्रोलीज़ के नियमों का पालन आयनिक ठोस जैसे सीसा (IIसीसा (द्वितीय) फ्लोराइड (PbF2) और सिल्वर सल्फाइड (Ag2S) में भी किया जाता है। 1921 में, ठोस सिल्वर आयोडाइड (AgI) में 147 °C से ऊपर के तापमान पर असाधारण उच्च आयनिक चालकता पाई गई, AgI एक ऐसे चरण में बदल जाता है जिसमें आयनिक चालकता होती है ~ 1 –1 सेमी-1। AgI का यह उच्च तापमान चरण सुपरियोनिक निदेशक का एक उदाहरण है। इस ठोस की अव्यवस्थित संरचना आयनों को आसानी से स्थानांतरित करने के लिए Ag+ को अनुमति देती है। आयनिक चालकता के लिए वर्तमान रिकॉर्ड धारक संबंधित सामग्री Ag2HgI4। [4] β-एल्युमिना को फोर्ड मोटर कंपनी में सोडियम-सल्फर बैटरी के विकास के उपरान्त विद्युतीय वाहन के लिए भंडारण उपकरण की खोज में विकसित किया गया था।[2]
यह भी देखें
- जाली ऊर्जा
- फास्ट आयन निदेशक
- नैसिकोन
संदर्भ
- ↑ Richard Turton. (2000).The Physics of Solids. New York:: Oxford University Press. ISBN 0-19-850352-0.
- ↑ 2.0 2.1 Lu, Xiaochuan; Xia, Guanguang; Lemmon, John P.; Yang, Zhenguo (2010). "Advanced materials for sodium-beta alumina batteries: Status, challenges and perspectives". Journal of Power Sources. 195 (9): 2431–2442. Bibcode:2010JPS...195.2431L. doi:10.1016/j.jpowsour.2009.11.120.
- ↑ Dyre, Jeppe C; Maass, Philipp; Roling, Bernhard; Sidebottom, David L (2009). "अव्यवस्थित ठोस पदार्थों में आयन चालन से संबंधित मौलिक प्रश्न". Reports on Progress in Physics. 72 (4): 046501. arXiv:0803.2107. Bibcode:2009RPPh...72d6501D. doi:10.1088/0034-4885/72/4/046501. ISSN 0034-4885. S2CID 53075476.
- ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 800. ISBN 978-0-08-037941-8.
बाहरी संबंध
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