الیکٹروکپلیری مظاہر

اگر الیکٹرولائٹ کی سطح کو چارج کیا جاتا ہے، تو اس کی سطح پر سطح کا تناؤ نہ صرف پڑوسی مراحل کی کیمیائی ساخت پر بلکہ ان کی برقی خصوصیات پر بھی منحصر ہوتا ہے۔ یہ خصوصیات سطحی چارج کی کثافت اور انٹرفیس میں ممکنہ فرق ہیں۔

اس رجحان کے ممکنہ فرق پر سطحی تناؤ کا انحصار (e) الیکٹروکپلری وکر کے ذریعہ بیان کیا گیا ہے۔ اور انتہائی سطحی مظاہر جہاں اس انحصار کا مشاہدہ کیا جاتا ہے وہ الیکٹروکپلیری مظاہر کہلاتے ہیں۔

الیکٹروڈ الیکٹرولائٹ انٹرفیس میں الیکٹروڈ کی صلاحیت کو کسی طرح سے تبدیل ہونے دیں۔ اس صورت میں، دھات کی سطح پر آئن موجود ہیں جو سطحی چارج بناتے ہیں اور برقی ڈبل پرت کی موجودگی کا سبب بنتے ہیں، حالانکہ یہاں کوئی بیرونی EMF بالکل نہیں ہے۔

جیسے چارج شدہ آئن انٹرفیس کی سطح پر ایک دوسرے کو پیچھے ہٹاتے ہیں، اس طرح مائع مالیکیولز کی سکڑنے والی قوتوں کی تلافی ہوتی ہے۔ نتیجے کے طور پر، سطح کا تناؤ الیکٹروڈ پر اضافی صلاحیت کی عدم موجودگی سے کم ہو جاتا ہے۔

اگر الیکٹروڈ پر مخالف علامت کا چارج لگایا جاتا ہے، تو سطح کا تناؤ بڑھ جائے گا کیونکہ آئنوں کی باہمی پسپائی کی قوتیں کم ہو جائیں گی۔

ریپلسیو آئنوں کی الیکٹرو اسٹاٹک قوتوں کے ذریعے پرکشش قوتوں کے مطلق معاوضے کی صورت میں، سطح کا تناؤ زیادہ سے زیادہ تک پہنچ جاتا ہے۔ اگر ہم چارج کی فراہمی جاری رکھیں گے تو سطح کا تناؤ کم ہو جائے گا کیونکہ نئے سطحی چارج پیدا ہوں گے اور بڑھیں گے۔

کچھ معاملات میں، electrocapillary رجحان کی اہمیت بہت زیادہ ہے. وہ مائعات اور ٹھوس کی سطح کے تناؤ کو تبدیل کرنے کے ساتھ ساتھ کولائیڈل-کیمیائی عمل جیسے کہ آسنجن، گیلا ہونا اور بازی کو متاثر کرنا ممکن بناتے ہیں۔

آئیے ہم اپنی توجہ دوبارہ اس انحصار کے معیاری پہلو کی طرف مبذول کریں۔ تھرموڈینامیکل طور پر، سطح کے تناؤ کو یونٹ کی سطح کی تشکیل کے آئیسوتھرمل عمل کے کام کے طور پر بیان کیا جاتا ہے۔

جب کسی سطح پر ایک ہی نام کے برقی چارجز ہوتے ہیں، تو وہ ایک دوسرے کو برقی طور پر پیچھے ہٹا دیتے ہیں۔ الیکٹرو اسٹاٹک ریپلشن کی قوتیں مماس طور پر سطح کی طرف جائیں گی، بہرحال اس کے رقبے کو بڑھانے کی کوشش کریں گی۔ نتیجے کے طور پر، چارج شدہ سطح کو پھیلانے کا کام اس کام سے کم ہوگا جس کی ضرورت اسی طرح کی لیکن برقی طور پر غیر جانبدار سطح کو پھیلانے کے لیے ہوگی۔

ایک مثال کے طور پر، آئیے کمرے کے درجہ حرارت پر الیکٹرولائٹس کے آبی محلول میں مرکری کے لیے الیکٹرو کیپلیری وکر کو لیں۔

زیادہ سے زیادہ سطح کے تناؤ کے مقام پر چارج صفر ہے۔ پارے کی سطح ان حالات میں برقی طور پر غیر جانبدار ہے۔اس طرح، جس صلاحیت پر الیکٹروڈ سطح کا تناؤ زیادہ سے زیادہ ہے وہ صفر چارج پوٹینشل (ZCP) ہے۔

صفر چارج کی صلاحیت کی شدت کا تعلق مائع الیکٹرولائٹ کی نوعیت اور محلول کی کیمیائی ساخت سے ہے۔ الیکٹروکپلیری وکر کے بائیں جانب، جہاں سطح کی صلاحیت صفر چارج کی صلاحیت سے کم ہے، انوڈک شاخ کہلاتا ہے۔ دائیں طرف کیتھوڈ برانچ ہے۔

واضح رہے کہ پوٹینشل میں بہت چھوٹی تبدیلیاں (0.1 V کے آرڈر پر) سطحی تناؤ میں نمایاں تبدیلیاں پیدا کر سکتی ہیں (10 mJ فی مربع میٹر کی ترتیب پر)۔

پوٹینشل پر سطحی تناؤ کا انحصار Lippmann مساوات کے ذریعے بیان کیا گیا ہے:

الیکٹرو کیپلیری مظاہر دھاتوں پر مختلف کوٹنگز کے استعمال میں عملی اطلاق تلاش کرتے ہیں - وہ مائعات کے ساتھ ٹھوس دھاتوں کے گیلے ہونے کو منظم کرنا ممکن بناتے ہیں۔ لپ مین مساوات برقی ڈبل پرت کی سطح کے چارج اور گنجائش کا حساب کتاب کرنے کی اجازت دیتی ہے۔

الیکٹروکپلیری مظاہر کی مدد سے، سرفیکٹینٹس کی سطحی سرگرمی کا تعین کیا جاتا ہے، کیونکہ ان کے آئنوں میں ایک مخصوص جذب ہوتا ہے۔ پگھلی ہوئی دھاتوں (زنک، ایلومینیم، کیڈمیم، گیلیم) میں ان کی جذب کرنے کی صلاحیت کا تعین کیا جاتا ہے۔

الیکٹروکپلیری تھیوری پولرگرافی میں میکسما کی وضاحت کرتی ہے۔ اس کی صلاحیت پر الیکٹروڈ کے گیلے پن، سختی اور رگڑ کے گتانک کا انحصار بھی الیکٹروکپلیری مظاہر سے مراد ہے۔