எலக்ட்ரோலிசிஸ் கணக்கீட்டாளர்: ஃபராடேசின் சட்டத்தைப் பயன்படுத்தி மாசு வைப்பு கணக்கிடுங்கள்

எங்கள் இலவச ஆன்லைன் கணக்கீட்டாளரைப் பயன்படுத்தி ஃபராடேசின் சட்டத்தைப் பயன்படுத்தி எலக்ட்ரோலிசிஸ் மாசு வைப்பு கணக்கிடுங்கள். எலக்ட்ரோபிளேட்டிங், உலோக சுத்திகரிப்பு மற்றும் எலக்ட்ரோக்கெமிஸ்ட்ரி பயன்பாடுகளுக்கு சிறந்தது.

எலக்ட்ரோலிசிஸ் என்றால் என்ன? எலக்ட்ரோக்கெமிக்கல் மாசு கணக்கீடுகளுக்கான அறிமுகம்

எலக்ட்ரோலிசிஸ் என்பது மின்சார ஓட்டத்தைப் பயன்படுத்தி தன்னிச்சையாக இல்லாத வேதியியல் மாற்றங்களை இயக்கும் அடிப்படை எலக்ட்ரோக்கெமிக்கல் செயல்முறை ஆகும். இந்த எலக்ட்ரோலிசிஸ் கணக்கீட்டாளர் எலக்ட்ரோலிசிஸ் போது ஒரு எலக்ட்ரோடில் உற்பத்தி அல்லது உபயோகிக்கப்படும் பொருளின் மாசு ஐ சரியாகக் கணக்கிட ஃபராடேசின் சட்டத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. நீங்கள் எலக்ட்ரோக்கெமிஸ்ட்ரியை கற்றுக்கொள்கிற மாணவர், பரிசோதனைகளை நடத்தும் ஆராய்ச்சியாளர் அல்லது எலக்ட்ரோபிளேட்டிங் செயல்முறைகளை மேம்படுத்தும் தொழில்நுட்பவியலாளர் என்றாலும், இந்த கணக்கீட்டாளர் எலக்ட்ரோலிசிஸ் போது வைப்பு அல்லது கரைந்த பொருளின் அளவை கணிக்க எளிமையான வழியை வழங்குகிறது.

ஃபராடேசின் சட்டம் எலக்ட்ரோலிசிஸ் போது ஒரு எலக்ட்ரோலிட் மூலம் கடந்து செல்லும் மின்சார சார்ஜ் அளவுக்கும், ஒரு எலக்ட்ரோடில் மாற்றப்படும் பொருளின் அளவுக்கும் இடையிலான அளவீட்டு உறவைக் நிறுவுகிறது. இந்த கொள்கை பல தொழில்துறை பயன்பாடுகளின் அடிப்படையை உருவாக்குகிறது, அதில் எலக்ட்ரோபிளேட்டிங், எலக்ட்ரோசுத்திகரிப்பு, எலக்ட்ரோவினிங் மற்றும் உயர் தூய்மையான வேதியியல் உற்பத்தி அடங்கும்.

எங்கள் கணக்கீட்டாளர், மின்சாரம் (அம்பியரில்), கால அளவு (வினாடிகளில்) மற்றும் பொதுவான எலக்ட்ரோடு பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுத்து, எலக்ட்ரோலிசிஸ் செயல்முறையின் போது உற்பத்தி அல்லது உபயோகிக்கப்படும் பொருளின் மாசு உடனடியாகக் கணக்கிட அனுமதிக்கிறது. எளிமையான இடைமுகம், அனைத்து திறன்களுக்கான பயனர்களுக்கு சிக்கலான எலக்ட்ரோக்கெமிக்கல் கணக்கீடுகளை அணுகக்கூடியதாக மாற்றுகிறது.

எலக்ட்ரோலிசிஸ் மாசு எப்படி கணக்கிடுவது: ஃபராடேசின் சட்டத்தின் சூத்திரம் விளக்கப்பட்டது

ஃபராடேசின் சட்டம், எலக்ட்ரோலிசிஸ் போது ஒரு எலக்ட்ரோடில் உற்பத்தி செய்யப்படும் பொருளின் மாசு, அந்த எலக்ட்ரோடில் மாற்றப்படும் மின்சாரத்தின் அளவுக்கு நேரடியாக தொடர்புடையது என்று கூறுகிறது. கணித சூத்திரம்:

$m = \frac{Q \times M}{z \times F}$

எங்கு:

• $m$ = உற்பத்தி/உபயோகிக்கப்பட்ட பொருளின் மாசு (கிராம்களில்)
• $Q$ = பொருளின் மூலம் கடந்து செல்லும் மொத்த மின்சார சார்ஜ் (கூலம்ப்களில்)
• $M$ = பொருளின் மொலார் மாசு (g/mol)
• $z$ = வேலன்சி எண் (ஒவ்வொரு அயனுக்கும் மாற்றப்படும் எலக்ட்ரான்கள்)
• $F$ = ஃபராடே நிலை (96,485 C/mol)

மின்சார சார்ஜ் $Q$ ஐ மின்சாரம் மற்றும் காலம் ( $Q = I \times t$ ) என்ற முறையில் கணக்கிடலாம், எனவே சூத்திரத்தை மறுபடியும் எழுதலாம்:

$m = \frac{I \times t \times M}{z \times F}$

எங்கு:

• $I$ = மின்சாரம் (அம்பியரில்)
• $t$ = காலம் (வினாடிகளில்)

மாறிகள் விரிவாக விளக்கப்பட்டுள்ளன

1. மின்சாரம் (I): மின்சார சார்ஜின் ஓட்டம், அம்பியர்களில் (A) அளவிடப்படுகிறது. எலக்ட்ரோலிசிஸில், மின்சாரம் மின்கடத்தியில் எலக்ட்ரான்கள் ஓடும் வீதத்தை பிரதிநிதித்துவம் செய்கிறது.

2. காலம் (t): எலக்ட்ரோலிசிஸ் செயல்முறையின் கால அளவு, பொதுவாக வினாடிகளில் அளவிடப்படுகிறது. தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கு, இது மணிநேரங்கள் அல்லது நாட்கள் ஆக இருக்கலாம், ஆனால் கணக்கீடு வினாடிகளில் மாற்றப்படுகிறது.

3. மொலார் மாசு (M): ஒரு மொல் பொருளின் மாசு, கிராம்களில் ஒரு மொலுக்கு (g/mol) அளவிடப்படுகிறது. ஒவ்வொரு மூலக்கூறுக்கும் அதன் அணு எடையின் அடிப்படையில் ஒரு குறிப்பிட்ட மொலார் மாசு உள்ளது.

4. வேலன்சி எண் (z): எலக்ட்ரோலிசிஸ் எதிர்வினையின் போது ஒவ்வொரு அயனுக்கும் மாற்றப்படும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை. இது எலக்ட்ரோடில் நடைபெறும் குறிப்பிட்ட எலக்ட்ரோக்கெமிக்கல் எதிர்வினையின் அடிப்படையில் இருக்கும்.

5. ஃபராடே நிலை (F): மைக்கேல் ஃபராடேவின் பெயரில் பெயரிடப்பட்ட இந்த நிலை, ஒரு மொல் எலக்ட்ரான்களை எடுத்துச் செல்லும் மின்சார சார்ஜை பிரதிநிதித்துவம் செய்கிறது. இதன் மதிப்பு சுமார் 96,485 கூலம்புகள் ஒரு மொலுக்கு (C/mol) ஆகும்.

எடுத்துக்காட்டு கணக்கீடு

ஒரு மின்சாரம் 2 அம்பியர் 1 மணி நேரம் ஒரு காப்பர் சல்பேட் தீர்மானத்தில் ஓடும் போது காப்பர் வைப்பு மாசு கணக்கிடுவோம்:

• மின்சாரம் (I) = 2 A
• காலம் (t) = 1 மணி = 3,600 வினாடிகள்
• காப்பரின் மொலார் மாசு (M) = 63.55 g/mol
• காப்பர் அயன்களின் வேலன்சி (Cu²⁺) (z) = 2
• ஃபராடே நிலை (F) = 96,485 C/mol

$m = \frac{2 \times 3600 \times 63.55}{2 \times 96485} = \frac{457560}{192970} = 2.37 \text{ கிராம்}$

எனவே, இந்த எலக்ட்ரோலிசிஸ் செயல்முறையின் போது கத்தோடில் சுமார் 2.37 கிராம் காப்பர் வைப்பு செய்யப்படும்.

எங்கள் எலக்ட்ரோலிசிஸ் மாசு கணக்கீட்டாளரைப் பயன்படுத்துவது எப்படி: படி-படி வழிகாட்டி

எங்கள் எலக்ட்ரோலிசிஸ் கணக்கீட்டாளர், எளிமையான மற்றும் பயனர் நட்பு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. எலக்ட்ரோலிசிஸ் போது உற்பத்தி அல்லது உபயோகிக்கப்படும் பொருளின் மாசு கணக்கிட இந்த படிகளை பின்பற்றவும்:

1. மின்சார மதிப்பை உள்ளிடவும்

• "மின்சாரம் (I)" உள்ளீட்டு புலத்தை கண்டறியவும்
• அம்பியர்களில் (A) மின்சார மதிப்பை உள்ளிடவும்
• மதிப்பு நேர்மறையாக இருக்க வேண்டும் (எதிர்மறை மதிப்புகள் பிழை செய்தியை உருவாக்கும்)
• துல்லியமான கணக்கீடுகளுக்கு, நீங்கள் புள்ளி மதிப்புகளை (எடுத்துக்காட்டாக, 1.5 A) பயன்படுத்தலாம்

2. கால அளவைக் குறிப்பிடவும்

• "காலம் (t)" உள்ளீட்டு புலத்தை கண்டறியவும்
• வினாடிகளில் கால அளவைக் குறிப்பிடவும்
• வசதிக்காக, நீங்கள் பிற கால அலகுகளில் இருந்து மாற்றலாம்:
  • 1 நிமிடம் = 60 வினாடிகள்
  • 1 மணி = 3,600 வினாடிகள்
  • 1 நாள் = 86,400 வினாடிகள்
• துல்லியமான கணக்கீடுகளுக்கு, கணக்கீட்டாளர் வினாடிகளில் காலத்தை தேவைப்படுகிறது

3. எலக்ட்ரோடு பொருளைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்

• "எலக்ட்ரோடு பொருள்" என்ற பெயரில் உள்ள டிராப்-டவுன் மெனுவை கிளிக் செய்யவும்
• உங்கள் எலக்ட்ரோலிசிஸ் செயல்முறைக்கு தொடர்புடைய பொருளைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்
• கணக்கீட்டாளர் பொதுவான பொருட்களை உள்ளடக்கியது:
  • காப்பர் (Cu)
  • வெள்ளி (Ag)
  • தங்கம் (Au)
  • சிங்கம் (Zn)
  • நிக்கல் (Ni)
  • இரும்பு (Fe)
  • அலுமினியம் (Al)
• ஒவ்வொரு பொருளுக்கும் மொலார் மாசு மற்றும் வேலன்சிக்கு முன்கூட்டியே அமைக்கப்பட்ட மதிப்புகள் உள்ளன

4. முடிவுகளைப் பார்வையிடவும்

• நீங்கள் உள்ளீடுகளை மாற்றும்போது கணக்கீட்டாளர் தானாகவே முடிவுகளை புதுப்பிக்கிறது
• நீங்கள் "கணக்கீடு" பொத்தானை கிளிக் செய்து கணக்கீட்டை புதுப்பிக்கவும்
• முடிவு காட்டுகிறது:
  • கிராம்களில் உற்பத்தி/உபயோகிக்கப்பட்ட பொருளின் மாசு
  • கணக்கீட்டிற்காகப் பயன்படுத்தப்படும் சூத்திரம்
  • எலக்ட்ரோலிசிஸ் செயல்முறையின் ஒரு காட்சி பிரதிநிதித்துவம்

5. உங்கள் முடிவுகளை நகலெடுக்க அல்லது பகிரவும்

• முடிவுகளை உங்கள் கிளிப்போர்டுக்கு நகலெடுக்க "நகலெடுக்கவும்" பொத்தானைப் பயன்படுத்தவும்
• இந்த அம்சம், கணக்கீட்டை அறிக்கைகளில் சேர்க்க அல்லது சகோதரர்களுடன் பகிர்வதற்காக பயனுள்ளதாக இருக்கும்

6. காட்சியை ஆராயவும்

• கணக்கீட்டாளர் எலக்ட்ரோலிசிஸ் செயல்முறையின் காட்சி பிரதிநிதித்துவத்தை உள்ளடக்கியது
• காட்சியில் காணப்படும்:
  • அனோடு மற்றும் கத்தோடு
  • எலக்ட்ரோலைட் தீர்மானம்
  • மின்சார ஓட்டத்தின் திசை
  • வைப்பு செய்யப்பட்ட மாசின் காட்சி குறிப்பு

எலக்ட்ரோலிசிஸ் கணக்கீட்டாளர் பயன்பாடுகள்: தொழில்துறை பயன்பாடுகள்

எலக்ட்ரோலிசிஸ் கணக்கீடுகள் பல்வேறு துறைகளில் பல நடைமுறை பயன்பாடுகளை கொண்டுள்ளன:

1. எலக்ட்ரோபிளேட்டிங் தொழில்

எலக்ட்ரோபிளேட்டிங் என்பது எலக்ட்ரோலிசிஸ் மூலம் மற்றொரு பொருளின் மீது மெட்டல் ஒரு மெல்லிய அடுக்கு வைப்பு செய்வதைக் குறிக்கிறது. துல்லியமான கணக்கீடுகள் முக்கியமாக:

• வைப்பு அடுக்கின் தடிமனைக் கணக்கிடுதல்
• தேவையான பூச்சு தடிமனுக்கான உற்பத்தி நேரத்தை மதிப்பீடு செய்தல்
• பொருள் செலவுகள் மற்றும் செயல்திறனை கணக்கிடுதல்
• பிளேட்டிங் செயல்களில் தரக் கட்டுப்பாடு மற்றும் நிலைத்தன்மை

எடுத்துக்காட்டு: ஒரு நகை உற்பத்தியாளர் வெள்ளி வளையங்களில் 10 மைக்ரான் தங்கத்தை வைப்பு செய்ய வேண்டும். எலக்ட்ரோலிசிஸ் கணக்கீட்டாளரைப் பயன்படுத்தி, இந்த தடிமனைக் அடைய தேவையான மின்சாரம் மற்றும் காலத்தை அவர்கள் கணக்கிடலாம், உற்பத்தி செயல்முறையை மேம்படுத்தி தங்கத்தை வீணாக்குவதை குறைக்கலாம்.

2. உலோக சுத்திகரிப்பு மற்றும் உற்பத்தி

எலக்ட்ரோலிசிஸ் உலோகங்களை எடுக்க மற்றும் சுத்திகரிக்க முக்கியமாக உள்ளது:

• ஹால்-ஹெரோல்ட் செயல்முறை மூலம் அலுமினியம் உற்பத்தி
• 99.99% தூய்மையை அடைய காப்பர் சுத்திகரிப்பு
• சிங்கம் சல்பைடு கனிமங்களில் இருந்து சிங்கம் எடுக்க
• உருக்குலை மற்றும் குளோரை உற்பத்தி செய்ய உருக்குலை சோடியம் குளோரை

எடுத்துக்காட்டு: ஒரு காப்பர் சுத்திகரிப்பு நிறுவனம், 98% முதல் 99.99% தூய்மையை அடைய காப்பரை சுத்திகரிக்க எலக்ட்ரோலிசிஸ் பயன்படுத்துகிறது. ஒரு டன் காப்பருக்கு தேவையான துல்லியமான மின்சாரத்தை கணக்கிடுவதன் மூலம், அவர்கள் மின்சாரத்தைச் செலவழிப்பதை மேம்படுத்தி உற்பத்தி செயல்திறனை அதிகரிக்கலாம்.

3. கல்வி மற்றும் ஆய்வக பயன்பாடுகள்

எலக்ட்ரோலிசிஸ் கணக்கீடுகள் வேதியியல் கல்வி மற்றும் ஆராய்ச்சியில் அடிப்படையாக உள்ளன:

• ஃபராடேசின் சட்டங்களை உறுதிப்படுத்த மாணவர் பரிசோதனைகள்
• தூய மூலக்கூறுகள் மற்றும் சேர்மங்களை ஆய்வகத்தில் தயாரித்தல்
• எலக்ட்ரோக்கெமிக்கல் செயல்முறைகளை ஆராய்தல்
• புதிய எலக்ட்ரோக்கெமிக்கல் தொழில்நுட்பங்களை உருவாக்குதல்

எடுத்துக்காட்டு: வேதியியல் மாணவர்கள் காப்பரை எலக்ட்ரோபிளேட்டிங் மூலம் ஃபராடேசின் சட்டத்தை உறுதிப்படுத்த ஒரு பரிசோதனையை நடத்துகிறார்கள். கணக்கீட்டாளரைப் பயன்படுத்தி, அவர்கள் எதிர்பார்க்கப்படும் மாசு வைப்பு கணக்கிடலாம் மற்றும் அதை பரிசோதனை முடிவுகளுடன் ஒப்பிட்டு செயல்திறனை கணக்கிடலாம் மற்றும் பிழை மூலங்களை அடையாளம் காணலாம்.

4. குரோசன் பாதுகாப்பு

எலக்ட்ரோலிசிஸ் புரிதல், குரோசன் பாதுகாப்பு அமைப்புகளை வடிவமைக்க உதவுகிறது:

• நிலத்தடி குழாய்களுக்கு கத்தோடிக் பாதுகாப்பு
• கடல் கட்டிடங்களுக்கு தியாக அயன்கள்
• பெரிய கட்டிடங்களுக்கு அழுத்த மின்சார அமைப்புகள்
• குரோசன் வீதங்கள் மற்றும் பாதுகாப்பு தேவைகளை அளவிடுதல்

எடுத்துக்காட்டு: ஒரு கடல் பொறியியல் நிறுவனம் கடல் மேற்பரப்பில் உள்ள தளங்களுக்கு கத்தோடிக் பாதுகாப்பை வடிவமைக்கிறது. கணக்கீட்டாளர், கணக்கிடப்பட்ட செலவினத்தின் அடிப்படையில் தேவையான தியாக அயன்களின் மாசு மற்றும் எதிர்பார்க்கப்படும் ஆயுளைக் கணக்கிட உதவுகிறது.

5. நீர் சுத்திகரிப்பு மற்றும் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி

எலக்ட்ரோலிசிஸ் நீர் சுத்திகரிப்பு மற்றும் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

• எலக்ட்ரோலிட்டிக் நீர் சுத்திகரிப்பு
• நீர் எலக்ட்ரோலிசிஸ் மூலம் ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்சிஜன் உற்பத்தி
• கழிவுநீரில் கனிம உலோகங்களை அகற்றுதல்
• நீர் சுத்திகரிப்புக்கு எலக்ட்ரோக்கோஅகுலேஷன்

எடுத்துக்காட்டு: ஒரு புதுமை ஆற்றல் நிறுவனம் நீர் எலக்ட்ரோலிசிஸ் மூலம் ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்கிறது. கணக்கீட்டாளர், அவர்களின் எலக்ட்ரோலைசர்களின் உற்பத்தி வீதம் மற்றும் செயல்திறனை கணக்கிட உதவுகிறது, அதிக ஹைட்ரஜன் வெளியீட்டிற்காக அவர்களின் செயல்பாட்டை மேம்படுத்துகிறது.

ஃபராடேசின் சட்ட கணக்கீடுகளுக்கு மாற்றுகள்

ஃபராடேசின் சட்டம் எலக்ட்ரோலிசிஸ் முடிவுகளை கணக்கிட ஒரு எளிமையான முறையை வழங்கினாலும், மாற்று அணுகுமுறைகள் மற்றும் கருத்துக்கள் உள்ளன:

1. புட்லர்-வோல்மர் சமன்பாடு

எதிர்வினை கினெடிக்ஸ் முக்கியமான அமைப்புகளுக்கு, புட்லர்-வோல்மர் சமன்பாடு எலக்ட்ரோடு எதிர்வினைகளைப் பற்றிய மேலும் விவரமான மாதிரியை வழங்குகிறது, இதில் உள்ளடக்கங்கள்:

• எலக்ட்ரோடு மின்மானம்
• பரிமாற்ற மின்சார அடர்த்தி
• பரிமாற்றக் குறியீடுகள்
• மையத்திற்கான விளைவுகள்

இந்த அணுகுமுறை சிக்கலானது,