तरल जंक्शन क्षमता

तरल जंक्शन क्षमता (लघु एलजेपी) तब होती है जब विभिन्न सांद्रता के इलेक्ट्रोलाइट्स के दो समाधान एक दूसरे के संपर्क में होते हैं। अधिक सांद्रित विलयन की तुलनात्मक रूप से कम सांद्र विलयन में विसरित होने की प्रवृत्ति होगी। प्रत्येक आयन के प्रसार की दर विद्युत क्षेत्र में उसकी गति या उनकी आयन गतिशीलता के लगभग आनुपातिक होगी। यदि धनायनों की तुलना में ऋणायन अधिक तेजी से विसरित होते हैं, तो वे तनु विलयन में आगे विसरित हो जाएंगे, जिससे बाद वाला ऋणात्मक विद्युत आवेश और सान्द्र विलयन धनात्मक रूप से आवेशित हो जाएगा। इसके परिणामस्वरूप दो समाधानों के जंक्शन पर धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों की विद्युत दोहरी परत बन जाएगी। इस प्रकार जंक्शन के बिंदु पर, आयनिक स्थानांतरण के कारण वोल्टेज विकसित होगा। इस क्षमता को तरल जंक्शन क्षमता या प्रसार क्षमता कहा जाता है जो गैर-संतुलन क्षमता है। क्षमता का परिमाण 'आयनों' की गति की सापेक्ष गति पर निर्भर करता है।

गणना

तरल जंक्शन क्षमता को सीधे नहीं मापा जा सकता है लेकिन इसकी गणना की जाती है। स्थानांतरण के साथ एक सांद्रता सेल के वैद्युतवाहक बल (ईएमएफ) में तरल जंक्शन क्षमता शामिल है।

परिवहन के बिना एक सघनता सेल का EMF है:

$E_{\mathrm {nt} }={\frac {RT}{F}}\ln {\frac {a_{2}}{a_{1}}}$

कहाँ $a_{1}$ और $a_{2}$ दो समाधानों में एचसीएल की थर्मोडायनामिक गतिविधि है, $R$ सार्वभौमिक गैस स्थिरांक है, $T$ तापमान है और $F$ फैराडे स्थिरांक है।

परिवहन के साथ एक सांद्रता सेल का EMF (आयन परिवहन संख्या सहित) है:

$E_{\mathrm {wt} }=2t_{M}{\frac {RT}{F}}\ln {\frac {a_{2}}{a_{1}}}$

कहाँ $a_{2}$ और $a_{1}$ दाएं और बाएं हाथ के इलेक्ट्रोड के एचसीएल समाधान की गतिविधियां क्रमशः हैं, और $t_{M}$ सीएल की परिवहन संख्या है^{-</सुप>.}

तरल जंक्शन क्षमता आयनिक परिवहन के साथ और बिना दो सांद्रता कोशिकाओं के दो ईएमएफ के बीच का अंतर है:

$E_{\mathrm {lj} }=E_{\mathrm {wt} }-E_{\mathrm {nt} }=(2t_{M}-1){\frac {RT}{F}}\ln {\frac {a_{2}}{a_{1}}}$

विलोपन

तरल जंक्शन क्षमता एक रासायनिक सेल के इलेक्ट्रोमोटिव बल के सटीक माप में हस्तक्षेप करती है, इसलिए सटीक माप के लिए इसके प्रभाव को यथासंभव कम से कम किया जाना चाहिए। तरल जंक्शन क्षमता को खत्म करने का सबसे आम तरीका नमक पुल को पोटेशियम क्लोराइड (केसीएल) और अमोनियम नाइट्रेट (एनएच) के संतृप्त समाधान से युक्त करना है।₄नहीं₃) लिथियम एसीटेट के साथ (सीएच₃COOLi) जंक्शन बनाने वाले दो समाधानों के बीच। जब इस तरह के एक पुल का उपयोग किया जाता है, तो पुल में आयन जंक्शन पर बड़ी मात्रा में मौजूद होते हैं और वे लगभग पूरे करंट को सीमा के पार ले जाते हैं। केसीएल/एनएच की दक्षता₄नहीं₃ इस तथ्य से जुड़ा है कि इन लवणों में आयन परिवहन संख्या ऋणायन और धनायन समान हैं।

यह भी देखें

• एकाग्रता सेल
• आयन परिवहन संख्या
• आईटीईएस
• विद्युत रासायनिक कैनेटीक्स

संदर्भ

• Advanced Physical Chemistry by Gurtu & Snehi
• Principles of Physical Chemistry by Puri, Sharma, Pathania

बाहरी संबंध

• J. Phys. Chem. Elimination of the junction potențial with glass electrode

• Open source Liquid Junction Potential calculator

• Junction Potential Explanation Video