ইলেকট্রোপ্লেটিং কী? (জ্ঞানমূলক)

তড়িৎ রাসায়নিক কোষে লবণ সেতু ব্যবহার হয় প্রধানত দুটি কারণে।
i. লবণ সেতু অর্ধকোষদ্বয়ের উভয় দ্রবণের মধ্যে সংযোগ স্থাপন করে কোষের বর্তনী পূর্ণ করে।
ii. জারণ অর্ধকোষে উৎপন্ন ধনাত্মক আয়ন (যেমন- Zn²⁺) বৃদ্ধি পাওয়ায় এতে লবণ সেতু থেকে ঋণাত্মক আয়নের ব্যাপন ঘটে। অনুরূপভাবে বিজারণ অর্ধকোষে ধনাত্মক (যেমন- Cu²⁺) আয়ন হ্রাস পাওয়ায় এতে লবণ সেতু থেকে ধনাত্মক আয়নের ব্যাপন ঘটে। ফলে উভয় অর্ধকোষের দ্রবণে চার্জ নিরপেক্ষতা বজায় থাকে।

উদ্দীপকের দ্বিতীয় বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:

${}^{238}U+{}_0{}^{1}n \to {}_{56}Ba + {}_{36}Kr +3n{}_0{}^{1}n+$ শক্তি 

রাসায়নিক বিক্রিয়ায় মৌলসমূহের (বিক্রিয়কের) পারস্পরিক আন্তঃক্রিয়ায় নতুন পদার্থ (উৎপাদ) গঠিত হয়। এই প্রক্রিয়ায় বিক্রিয়কের বন্ধন ভেঙ্গে উৎপাদ গঠিত হওয়ার সময় নতুন বন্ধন গঠিত হয়। এতে তাপের শোষণ বা উদ্‌দ্গীরণ ঘটে। এ ধরনের বিক্রিয়ার মৌলিক বৈশিষ্ট্য হচ্ছে, মৌলসমূহের মধ্যে ইলেকট্রন স্থানান্তরের বা শেয়ারের মাধ্যমে নতুন যৌগের সৃষ্টি হয়।

উদ্দীপকের বিক্রিয়াটিতে একটি ইউরেনিয়াম ভেঙ্গে দুটি মৌলের সৃষ্টি হয় (Ba ও Kr)। এটি একটি নিউক্লিয়ার বিক্রিয়া। কেননা, এতে উচ্চ শক্তি সম্পন্ন নিউট্রনের আঘাতে একটি নিউক্লিয়াস ভেঙ্গে দুটো নিউক্লিয়াসের সৃষ্টি হয়। এতে ইলেকট্রনের কোন ভূমিকা থাকে না। যে সব বিক্রিয়ায় কোন মৌলের নিউক্লিয়াস ভেঙ্গে এক বা একাধিক অপেক্ষাকৃত হালকা নিউক্লিয়াসের সৃষ্টি হয়, তাদেরকে নিউক্লিয়ার বিক্রিয়া বলে। উল্লেখিত নিউক্লিয়ার বিক্রিয়ায় একটি বড় নিউক্লিয়াস ভেঙ্গে দুটো ছোট নিউক্লিয়াস তৈরি হয় বলে একে নিউক্লিয়ার ফিসন বিক্রিয়া বলা হয়। নিউক্রিয়ার বিক্রিয়ায় প্রচুর পরিমাণে শক্তি উৎপন্ন হয়। তাই (ii) নং বিক্রিয়াটি রাসায়নিক বিক্রিয়া নয়।

উদ্দীপকের (i) নং বিক্রিয়াটি রাসায়নিক বিক্রিয়া এবং (ii) নং বিক্রিয়াটি নিউক্লিয় বিক্রিয়া। রাসায়নিক ও নিউক্লিয় বিক্রিয়ার মধ্যে পার্থক্য নিম্নরূপ।

যে সকল পদার্থের ভেতর দিয়ে বিদ্যুৎ পরিবহনের সময় কোনোরূপ রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটে না, সঞ্চারণশীল ইলেকট্রন দ্বারা তড়িৎ পরিবাহিত হয়, তাদেরকে ধাতব বা ইলেকট্রনীয় পরিবাহী হলে।

যদি পরিবাহীর আয়ন দ্বারা বিদ্যুৎ প্রবাহ সাধিত হয় তবে, এসব পরিবাহীকে তড়িৎ বিশ্লেষ্য পরিবাহী বলে। যেমন গলিত লবণ, এসিড, ক্ষার ও লবণের দ্রবণ।

ধাতব প্লাটিনাম (Pt) পাতের অ্যানোড ও ক্যাথোড ব্যবহার করে এসিড মিশ্রিত পানির মধ্যে বিদ্যুৎ প্রবাহিত করলে নিম্নোক্ত বিক্রিয়া সংঘটিত হয়।
অ্যানোড বিক্রিয়ায়: $2H_{2}O\left(l\right) \to O_2\left(g\right)+4H^{+}\left(aq\right)+4e^{-}$

ক্যাথোড বিক্রিয়া : $\frac{4H^{+}+ 4e^{-}\to 2H_2\left(g\right)}{2H_{2}O\left(l\right)\to 2H_2\left(g\right)+O_2\left(g\right)}$

অর্থাৎ এসিড মিশ্রিত পানি পরিবহনের মাধ্যমে বিদ্যুৎ পরিবহন করতে পারে বিধায় এসিড মিশ্রিত পানিকে তড়িৎ বিশ্লেষ্য পরিবাহী বলে। এখানে উল্লেখ্য যে, বিক্রিয়ায় সালফিউরিক এসিডের কোনো পরিবর্তন বা ব্যয় হয় না।

যে কোষে বিদ্যুৎ শক্তি রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয় তাকে তড়িৎ বিশ্লেষ্য কোষ বলে। উদ্দীপকের কোষটি একটি এক-প্রকোষ্ঠ বিশিষ্ট তড়িৎ বিশ্লেষ্য কোষ। ব্যাটারির সাহায্যে কোষটিতে বিদ্যুৎ প্রবাহ চালালে একটি ধনাত্মক পোলে তড়িৎদ্বার (অ্যানোড) ও অপরটি ঋণাত্মক পোল তড়িৎদ্বার (ক্যাথোড) এর সৃষ্টি হয়। এর ফলে বিগলিত MgCl2 এর আয়নসমূহ Mg²⁺ ও CI^- তাদের চার্জ অনুসারে তড়িৎদ্বারে আকৃষ্ট হয়; অর্থাৎ CI^- আয়ন অ্যানোড ও Mg²⁺ আয়ন ক্যাথোড দ্বারা আকৃষ্ট হবে। CI^- আয়ন অ্যানোডে ইলেকট্রন প্রদান করে (জারণ) ক্লোরিন অণুতে পরিণত হয় এবং ধনাত্মক আয়ন (Mg²⁺) ইলেকট্রন গ্রহণ (বিজারণ) করে Mg ধাতুতে পরিণত হয়। এভাবে উল্লেখিত কোষের অ্যানোডে জারণ বিক্রিয়ায় সৃষ্ট ইলেকট্রন তারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়ে ক্যাথোডের বিজারণ বিক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় ইলেকট্রনের চাহিদা মেটায়।

উদ্দীপকের তড়িৎ বিশ্লেষ্য কোষের অ্যানোড ও ক্যাথোড বিক্রিয়া হলো:

অ্যানোড বিক্রিয়া: $2C{I}^{-} \to C{l}_2\left(g\right) + 2e^{-}$

ক্যাথোড বিক্রিয়া: $M{g}^{2+} + 2e^{-} \to Mg\left(s\right)$