ড্রাইসেলের গঠনপ্রণালি ও রাসায়নিক বিক্রিয়া

কোন যন্ত্র বা মেশিনের সাহায্যে বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপাদন করতে হলে সর্বপ্রথমে হাতে তড়িৎ চাপ উৎপন্ন করা প্রয়ােজন। তড়িৎ চাপ উৎপন্ন করার জন্য যে সকল পদ্ধতি প্রচলিত আছে, তাদের মােটামুটি তিন ভাগে ভাগ করা যেতে পারে। যথা:

(১) রাসায়নিক প্রক্রিয়ার দ্বারা (By chemical action):এই পদ্ধতি প্রাইমারি ব্যাটারি ও সেলে ব্যবহৃত হয়ে থাকে এবং এর দ্বারা খুব অল্প পরিমাণ বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন করা যায়।

(২) উত্তাপের প্রতিক্রিয়ার দ্বারা (By heating offer) “থার্মো জাংশন” (Thermo junction)-এ এই পদ্ধতি ব্যবহৃত হয়ে থাকে।

(৩) তড়িৎ চুম্বকীয় আবেশ দ্বারা (By electro-magnetic induction) : এই ক্ষেত্রে “তড়িৎ চুম্বকীয় আবেশে” ফ্যারাডের ১ নিয়মাবলি ব্যবহৃত হয়ে থাকে।


ড্রাইসেলের গঠনপ্রণালি ও রাসায়নিক বিক্রিয়া

বিভিন্ন প্রকার সেল ও ব্যাটারির গঠন

সেল (Cell) ৪ যে পাত্রের ভিতর রাসায়নিক দ্রব্য ও দুটি ভিন্ন ধাতব পদার্থ রাখার ফলে একটি ইলেকট্রোমােটিভ ফোর্স সৃষ্টি হয়। এবং যার ফলে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হতে পারে, তাকে সেল বলে। অন্যভাবে সেলের সংজ্ঞা দেয়া যেতে পারে- যার দ্বারা রাসায়নিক শক্তি। বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত করা যায়, তাকে সেল বলে।

ব্যাটারি (Battery) ৪ সেল হল একটি একক ইউনিট, যার মধ্যে একটি ধনাত্মক (Positive) ও একটি ঋণাত্মক (Negative) প্রান্ত থাকে। আর ব্যাটারি হল কতকগুলাে সেলের সমষ্টি । অর্থাৎ, একাধিক সেল বৈদ্যুতিকভাবে (সাধারণত সিরিজে) সংযােগ করলে তাকে ব্যাটারি বলা হয়।

ড্রাইসেলের গঠনপ্রণালি ও রাসায়নিক বিক্রিয়া

গঠনপ্রণালিঃ পজিটিভ প্লেট ও কার্বন দণ্ড, নেগেটিভ প্লেট, দস্তার পাত্র, ইলেকট্রোলাইট ও NHCI-এর পেস্ট ডিপপালারাইজার ঃ MnO2

 সেলের নেগেটিভ প্লেট হিসেবে দস্তার তৈরি চোঙাকতির বহিঃপাত্র ব্যবহৃত হয়। চোঙটি একটি কাগজের মােড়কে ঢাকা থাকে।

মধ্যস্থলে একটি কার্বন দণ্ড পজিটিভ প্লেট হিসেবে কাজ করে এবং এর মাথায় একটি পিতলের টুপি পরানাে থাকে। কার্বন দও চারদিকে কাগজের থলিতে NHC1, MnO, এবং কাঠ কয়লার গুঁড়ার একটি পেস্ট থাকে। কাগজের থলিটি সছিদ পাত্রের কাজ করে এবং আলকাতরাযুক্ত কাগজ কার্বন দণ্ড হতে দস্তার ফাঁপা চোঙকে অন্তরিত রাখে। দস্তার চোঙ ও কাগজের থলির মাঝখানে NHCl, ZnCl, এবং করাতের গুঁড়ার আরও একটি পেস্ট থাকে। এটি MnO, কে আর্দ্র রাখতে সাহায্য করে। সেলের উপরের মুখে কাগজের পর্দাকে এবং নিচে পিচ বা গালা, বালি ও করাতের গুঁড়ার স্তর পর পর সাজানাে থাকে। গ্যাস বের হবার জন্যে। পিচ বা গালার মধ্যে একটি ছােট ছিদ্রপথ থাকে।

কার্যপ্রণালি ও NHCI বিশ্লিষ্ট হয়ে অ্যামােনিয়া (NH) ও ক্লোরিন (CIT) আয়ন উৎপন্ন করে। অ্যামােনিয়াম আয়ন (NH) বিভক্ত হয়ে অ্যামােনিয়া ও হাইড্রোজেন আয়ন উৎপন্ন করে। অ্যামােনিয়া গ্যাসের আকারে ছিদ্র দিয়ে বের হয়ে যায়। হাইড্রোজেন আয়ন কার্বন। ক দণ্ডে পজেটিভ চার্জ প্রদান করে এবং ম্যাঙ্গানিজ ডাইঅক্সাইডের (MnO2) সাথে বিক্রিয়া করে পানিতে পরিণত হয়। কার্বন দণ্ড পজিটিভ ১ চার্জে চার্জিত হওয়ায় দুই ইলেকট্রোডের মাঝে পটেনশিয়াল পার্থক্য সৃষ্টি হয়। এখন ইলেকট্রোড দুটি পরিবাহী তারের মাধ্যমে লােডের। সাথে সংযােগ করলে বিদ্যুৎ প্রবাহ হতে থাকে। এর কার্যপ্রণালি ল্যাকল্যান্স সেলের অনুরূপ। এর ই.এম.এফ. প্রায় 1.5 ভােল্ট।


রাসায়নিক গঠন

Cel এ ব্যবহৃত দস্তার পাত্রটি অ্যানােড হিসেবে কাজ করে এবং এটা নিম্নোক্তভাবে রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে ইলেকট্রনকে অবমুক্ত করে।

Zn(S) – Zn+2 + 2e_

তক ইলেকটন বহিঃবর্তনীর মাধ্যমে ক্যাথােড়ে যায় এবং নিম্নোক্ত বিক্রিয়ার মাধ্যমে অ্যামােনিয়া, ম্যাংগানিজ ট্রাই | অক্সাইড ও পানি তৈরি করে ডিসচার্জ হয়।

2NH4 + 2MnO2 + 2e → Mn2O3+ 2NH3 + H20


অর্থাৎ দুই অণু অ্যামােনিয়াম, দুই অণু ম্যাংগানিজ ভা

ম্যামােনিয়াম, দুই অণু ম্যাংগানিজ ডাই অক্সাইড এবং মুক্ত ইলেকট্রনের সাথে বিক্রিয়া করে অ্যামােনিয়া (NH, ম্যাংগানিজ ট্রাই অক্সাইড (Mn,0;) এবং পানি উৎপন্ন করে। ব্যবহারঃ এটি রেডিও, ক্যাসেট-রেকর্ডার টর্চ লাইট ভতিতে ব্যবহার করা হয়। এটি হতে ক্ষণস্থায়ী ভাল বৈদ্যুতিক কারেন্ট পাওয়া যায়। অবশ্য ব্যবহারের ফলে এর ই.এম.এফ. কমে যায়।

সুবিধা: এই সেলের প্রধান সুবিধা হল, একে যে কোন অবস্থায় রাখা যায় এবং এটি আকারে ছােট ও ওজনে হালকা। অসুবিধা ও পানি ও NHCI বার বার যােগ করে সেলকে দীর্ঘদিন ব্যবহার করলেও তেমন কোন সুবিধা নেই।


অ্যালকালাইন ব্যাটারির গঠনপ্রণালি

যে সকল ব্যাটারিতে এসিডের (অ) পরিবর্তে অ্যালকালি (ক্ষার) ব্যবহার করা হয়, সে সকল ব্যাটারিকে অ্যালকালাইন (Alkaline) ব্যাটারি বলা হয়।

দু' ধরনের অ্যালকালাইন ব্যাটারি সাধারণত ব্যবহৃত হয়, যথা ঃ

১। নিকেল-আয়রন-অ্যালকালাইন ব্যাটারি; যাকে এডিসন ব্যাটারিও বলা হয়।

২। নিকেল-ক্যাডমিয়াম-অ্যালকালাইন ব্যাটারি।

এ ছাড়াও অ্যালকুম (Alkum) নামে এক ধরনের অ্যালকালাইন ব্যাটারি আছে, যার পজিটিভ প্লেটে নিকেল-হাইড্রেক্সাইড ও | গ্রাফাইট এবং নেগেটিভ প্লেটে আয়রন ও ক্রোমিয়াম অ্যালয়ের গুঁড়া ব্যবহার করা হয়।

সিলভার-জিংক-অ্যালকালাইন নামে আরও এক ধরনের ব্যাটারি আছে, যার পজিটিভ প্লেটে ক্রিয়াশীল পদার্থ হল সিলভারঅক্সাইড এবং নেগেটিভ প্লেটে জিংক-অক্সাইড ও জিংকের গুঁড়া ব্যবহার করা হয়।


এডিসন ব্যাটারি

(ক) পজিটিভ প্লেট ও নিকেল হাইড্রোক্সাইড Ni(OH) অথবা নিকেল পারক্সাইড NiO, পরিবাহিতা (Conductivity) বৃত্তির জন্যে। এর সাথে 17% গ্রাফাইট এবং আয়ুষ্কাল বৃদ্ধির জন্যে 2% বেরিয়াম হাইড্রোক্সাইড যােগ করা হয়।

(খ) নেগেটিভ প্লেট ৪ গুড়া লােহা এবং এর অক্সাইড সেলের কার্যকারিতা বৃদ্ধির জন্যে এর সাথে সামান্য পরিমাণে নিকেলসালফেট এবং ফেরাস সালফাইড যােগ করা হয়।

(গ) ইলেকট্রোলাইট ঃ 21% পটাশিয়াম হাইড্রোক্সাইড (KOH) সলুশনের সাথে কর্মক্ষমতা বৃদ্ধির জন্যে সামান্য পরিমাণে। লিথিয়াম হাইড্রোক্সাইড (LiOH) যােগ করা হয়।

এডিসন সেলের পজিটিভ প্লেট নিকেল প্রলেপযুক্ত ইস্পাত-জালি (Steel grid) দ্বারা গঠিত, যার উপর সছিদ্র ইস্পাত টিউব স্থাপিত এবং টিউবগুলাে পর্যায়ক্রমে নিকেল-হাইড্রেট (hydrate) ও খাঁটি নিকেলের গুঁড়া দ্বারা পূর্ণ থাকে। এই টিউবগুলাে ? মজবুতভাবে তৈরি করা হয় এবং জালির (Grid) সাথে দৃঢ়ভাবে আটকানাে থাকে, যাতে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অথবা ঝাকুনিতে। ক্রিয়াশীল পদার্থ স্থানচ্যুত না হয়।


নিকেল আয়রন অ্যালকালাইন ব্যাটারি নিকেল প্রলেপযুক্ত ইস্পাতের জালি দ্বারা নেগেটিভ প্লেট গঠিত, যাতে ইস্পাতের পকেট স্থাপিত এবং পকেটগুলাে আয়রনঅক্সাইডের ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র কণিকা দ্বারা পূর্ণ থাকে।

একই পােলারিটির প্লেটগুলাে একত্রিত করে ওয়েল্ডিং করা হয় এবং একটি সেল-গ্রুপ গঠিত হয় যাতে একটি করে। স্তম্ভ (Terminal) বসানাে হয় ।

লেড-এসিড ব্যাটারির মত এডিসন ব্যাটারিতে পজিটিভ প্লেটের চেয়ে নেগেটিভ প্লেটের সংখ্যা একটি বেশি থাকে। সর্বশেষ নেগেটিভ প্লেটটি পাত্রের সাথে বৈদ্যুতিকভাবে সংযুক্ত থাকে। পজিটিভ এবং নেগেটিভ প্লেটগুলাের মধ্যখানে এবােনাইটের শলাকা। থাকে, যাতে শর্ট-সার্কিট না হয়। | এডিসন ব্যাটারিতে বহিরাবরণ বা পাত্রটি নিকেল প্রলেপযুক্ত ইস্পাতের তৈরি।

যখন ব্যাটারি ডিসচার্জ হওয়া শুরু করে, তখন পজিটিভ প্লেটটি নিকেলের নিম্নতর অক্সাইডে হ্রাস পায় এবং নেগেটিভ প্লেটটি আয়রন-অক্সাইডে রূপান্তরিত হয়। আবার যখন ব্যাটারি চার্জ হতে শুরু করে, তখন উপরােক্ত প্রক্রিয়া উল্টে যায়। তখন বেপু

মা কেবলমাত্র এক প্লেট হতে অন্য প্লেটে অক্সিজেনের স্থানান্তর হয় মাত্র। ইলেকটোলাইটের আপেক্ষিক গুরুত্বের।

চার্জ-ডিসচার্জের সময় লেড-এসিড ব্যাটারির ন্যায় উল্লেখযােগ্য কোন পরিবর্তন ঘটে না।

Post a Comment (0)
Previous Post Next Post