శాస్త్ర విజ్ఞానము ఇప్పుడు మిగతా భారతీయ భాషల్లో కూడా... ఇక్కడ నొక్కి చూడండి. For Science in other Indian Languages. Please Click here.

విద్యుద్ విశ్లేషణ - మైకేల్ ఫారడే

Posted by శ్రీనివాస చక్రవర్తి Saturday, August 23, 2014
అప్పుడు ఇంగ్లీష్ రసాయన శాస్త్రవేత్త హంఫ్రీ డేవీ కి (1778-1829) ఓ చిత్రమైన ఆలోచన వచ్చింది. రసాయనాల వల్ల సాధ్యం కానిది విద్యుత్తు వల్ల అవుతుందేమో అని ఇతడు ఆలోచించాడు. ఎందుకంటే రసాయనాలు ఏమీ చెయ్యలేకపోయిన కొన్ని సందర్భాలలో విద్యుచ్ఛక్తి యొక్క చిత్రమైన ప్రభావం వల్ల పదార్థాలలోని నీటిని వెలికి తీయడానికి వీలయ్యింది.

ఆ కారణం చేత డేవీ 250  లోహపు పళ్లాల దొంతరని ఏర్పాటు చేసి ఓ పెద్ద విద్యుత్ బ్యాటరీని నిర్మించడానికి పూనుకున్నాడు. అంత పెద్ద బ్యాటరీని గతంలో ఎవరూ  నిర్మించలేదు. అజ్ఞాత మూలకాలు ఉన్నాయని అనుకున్న పదార్థాలు కలిసిన ద్రావకాలలో అధిక స్థాయిలో విద్యుత్ శక్తిని ప్రవేశపెట్టి చూశాడు. కాని అలా చెయ్యడం వల్ల నీట్లోంచి హైడ్రోజన్, ఆక్సిజన్ లు వెలువడటం తప్ప మరేమీ జరగలేదు.

ద్రావక రూపంలో కాక పదార్థాన్ని ఘన రూపంలో తీసుకుంటే ఎలా వుంటుందని ఆలోచించాడు. కాని ఘన రూపంలో వున్న పదార్థం లోంచి విద్యుత్తు ని ప్రవహింపజేయడం కష్టం అయ్యింది. అప్పుడు సమ్మేళనాలని కరిగించి ఆ కరిగిన పదార్థం లోంచి విద్యుత్తును పోనివ్వాలన్న ఆలోచన వచ్చింది.

ఈ కొత్త ఉపాయం చక్కగా పని చేసింది.  అక్టోబర్ 6, 1807 నాడు డేవీ ఓ ముఖ్యమైన ప్రయోగం చేశాడు. కరిగించిన పొటాష్ (పొటాషియమ్ కార్బనేట్) లోంచి విద్యుత్తును పోనిచ్చాడు.  ఆ చర్య లోంచి చిన్న చిన్న లోహపు తునియలు వెలికి వచ్చాయి. దానికి అతడు పొటాషియమ్ అని పేరు పెట్టాడు. (ఈ లోహం ఎంత సక్రియంగా వుందంటే అది నీటికి తో చర్య జరిపి నీట్లోని ఆక్సిజన్ ని వెలికి లాగి, నీట్లోని హైడ్రోజన్ ని వెలికి తీసి, ఎంత శక్తి విడుదల చేస్తుందంటే ఆ చర్య జరిగినప్పుడు భగ్గున అగ్గి పుడుతుంది.) ఒక వారం తరువాత డేవీ సోడా (సోడియమ్ కార్బనేట్) నుంచి సోడియమ్ ని శుద్ధి చేశాడు. ఇది పొటాషియమ్ కన్నా కాస్త తక్కువగా మాత్రమే సక్రియంగా వుంది).

తదనంతరం 1808 లో, బెర్జీలియస్ సూచించిన కాస్త భిన్నమైన విధానాన్ని ఉపయోగించి, డేవీ మరిన్ని లోహాలని వాటి ఆక్సయిడ్ ల నుంచి శుద్ధీకరించాడు. మెగ్నీషియా నుంచి మెగ్నీషియమ్ ని, స్ట్రాంషియా నుంచి స్ట్రాంషియమ్ ని, బేరిటా నుంచి బేరియమ్ ని, సున్నం నుంచి కాల్షియమ్ ని శుద్ధీకరించాడు. (సున్నం ని లాటిన్ లో కాల్షియమ్ అంటారు.)

డేవీ మరి కొన్ని విషయాలని కూడా కనుక్కున్నాడు. ఒక తరం క్రితం షీలే కాస్త ఆకుపచ్చ రంగులో ఉండే ఓ వాయువుని కనుక్కున్నాడు. అదొక ఆక్సయిడ్ ఏమో ననుకుని పొరబడ్డాడు. ఆ వాయువు ఆక్సయిడ్ కాదని అదొక మూలకమని డేవీ నిరూపించాడు. దానికి ‘క్లోరిన్’ అని పేరు సూచించాడు. గ్రీకు భాషలో క్లోరిన్ అంటే ఆకుపచ్చ అని అర్థం. అలాగే శక్తివంతమైన ఆసిడ్ అయిన హైడ్రోక్లోరిక్ ఆసిడ్ లో ఆక్సిజన్ ఉండదని నిరూపించాడు డేవీ. ఆ విధంగా ప్రతీ ఆసిడ్ లోను తప్పకుండా ఆక్సిజన్ ఉంటుందన్న లెవోషియే సూచన తప్పని నిరూపించాడు.

విద్యుద్ విశ్లేషణలో డేవీ చేసిన కృషిని అతడు అనుచరుడు, అంతే సత్తా గల అంతేవాసి అయిన మైకేల్ ఫారడే (1791-1867) మరింత విస్తరింపజేశాడు. ఫారడే తన కృషితో గురువుని మించిన శిష్యుడు అనిపించుకున్నాడు. విద్యుద్ రసాయన శాస్త్రం (electrochemistry) లో పని చేసిన ఫారడే ఎన్నో ముఖ్యమైన పారిభాషిక పదాలని ప్రవేశపెట్టాడు. అవి ఇప్పటికీ వాడుకలో వున్నాయి. ఉదాహరణకి విద్యుత్ శక్తి యొక్క ప్రయోగంతో అణువులని భేదించే ప్రక్రియకి విద్యుత్ విశ్లేషణ అని మొదట పేరు పెట్టింది ఇతడే. విలియమ్ వెవెల్ అనే ఇంగ్లీష్ సాహితీవేత్త చేసిన సూచన మేరకు విద్యుత్ ప్రవాహానికి ప్రవేశాన్నిచ్చే ద్రావకానికి ఎలెక్‍ట్రోలైట్ అని పేరు పెట్టాడు. ఆ ద్రావకంలో ముంచే లోహపు కడ్డీలకి, లేదా బద్దలకి ఎలెక్‍ట్రోడ్ లు అని పేరు పెట్టాడు. ధనావేశం కలిగిన ఎలెక్‍ట్రోడ్  ని ఆనోడ్ అన్నాడు. ఋణావేశం కలిగిన ఎలెక్‍ట్రోడ్  ని కాథోడ్ అన్నాడు.


 ఎలెక్‍ట్రోలైట్  లో విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని మోసుకుపోయే రేణువులకి ‘అయాన్స్’ (ions)   అని పేరు పెట్టాడు. (గ్రీకు భాషలో ‘సంచారకులు’ అనే అర్థం గల పదం నుండి ఈ పదం వచ్చింది.) ఆనోడ్ దిశగా ప్రయాణించే రేణువులని ఆనయాన్ లు (anions) అన్నాడు. అలాగే కాథోడ్ దిశగా ప్రయాణించే రేణువులని కాటయాన్లు (cations) అన్నాడు.
1832  లో అతడు విద్యుత్ రసాయన శాస్త్రానికి చెందిన కొన్ని మౌలిక నియమాలని సంఖ్యాత్మకంగా వ్యక్తం చేశాడు. విద్యుత్ విశ్లేషణలో అతడు సూత్రీకరించిన మొదటి నియమం ఇది. విద్యుత్ విశ్లేషణలో ఒక ఎలెక్‍ట్రోడ్  వద్ద వెలువడ్డ పదార్థం యొక్క ద్రవ్యరాశి, ఆ ద్రావకం లోంచి ప్రవహించిన మొత్తం విద్యుత్తుని  అనులోమంగా (proportional) ఉంటుంది. విద్యుత్ విశ్లేషణలో అతడి రెండవ నియమం ఇలా వుంటుంది. ఒక నియత మొత్తంలో ప్రవేశపెట్టబడ్డ విద్యుత్తుకు ఫలితంగా ఉత్పన్నం అయ్యే లోహం యొక్క భారం ఆ లోహం యొక్క తుల్యభారానికి (equivalent weight) అనులోమంగా ఉంటుంది.

ఉదాహరణకి ఒక నియత మొత్తం ఆక్సిజన్ తో  పొటాషియం కన్నా వెండి 2.7 రెట్లు ఎక్కువ మొత్తంలో కలిసింది అనుకుందాం. అలాగే ఒక నియత మొత్తంలో విద్యుత్తు ఫలితంగా ఉత్పన్నమయ్యే పొటాషియమ్ కన్నా వెండి 2.7  రెట్లు ఎక్కువ ఉత్పన్నం అవుతుంది.
ఫారడే సూత్రీకరించిన విద్యుద్విశ్లేషణా నియమాల ఫలితంగా పదార్థంలో అతి సూక్ష్మమైన అంశాలు అణువులు అయినట్టే, విద్యుత్తులో కూడా అతి సూక్ష్మమైన ‘విద్యుత్ అణువులు’ ఉంటాయేమో నన్న భావన ఉదయించింది.
అందుచేత ఒక ఎలక్ట్రోలైట్ లోంచి విద్యుత్తుని పంపించినప్పుడు పదార్థపు అణువులని ఈ ‘విద్యుత్ అణువులు’ ఆనోడ్ వద్దకి గాని, కాథోడ్ వద్దకి గాని లాక్కుపోతాయేమో. అలాగే తరచు ఒక పదార్థపు అణువుని లాక్కెళ్లడానికి ఒక ‘విద్యుత్ అణువు’ సరిపోతుందేమో. కొన్ని సార్లు రెండు, మూడు ‘విద్యుత్ అణువులు’ అవసరం అవుతాయేమో. ఈ రకమైన వాదనలతో ఫారడే ప్రతిపాదించిన విద్యుద్విశ్లేషణా నియమాలని సమర్ధించడానికి వీలవుతున్నట్టు తోచింది.

కాని ఈ ‘విద్యుత్ అణువులు’ అసలేంటి, వాటి లక్షణాలేంటి అన్న విషయం పందొమ్మిదవ శతాబ్దపు చివరి దశ దాకా తేటతెల్లం కాలేదు. కాని ఆశ్చర్యం ఏమిటంటే అసలు ఫారడేకే ఈ ‘విద్యుత్ అణువులు’ అన్న భావనే కాక, అసలు అణువాదమే పెద్దగా నచ్చేది కాదు.


(‘అణువులు’ అధ్యాయం సమాప్తం)








1 Responses to విద్యుద్ విశ్లేషణ - మైకేల్ ఫారడే

  1. eccellent, i want more.

     

Post a Comment

postlink

సైన్సు పుస్తకాలు ఇక్కడ నుంచి కొనవచ్చు.. click on image

అంతరిక్షం చూసొద్దాం రండి

"తారావళీ సూపర్ ట్రావెల్స్" తరపున స్వాగతం... సుస్వాగతం!" "తారావళీ సూపర్ ట్రావెల్స్" గురించి ప్రత్యేకించి మీకు చెప్పనవసరం లేదు. తారాంతర యాత్రా సేవలు అందించడంలో మాకు 120 ఏళ్ల అనుభవం ఉంది. మా హెడ్ క్వార్టర్స్ భూమి మీదే ఉన్నా, సౌరమండలం బయట మాకు చాలా బ్రాంచీలు ఉన్నాయని మీకు బాగా తెలుసు. అంతరిక్షానికి వెళ్ళడానికి ఇక్కడ నొక్కండి

Printer-friendly gadget

Print

ఈ బ్లాగులోని పోస్ట్ లు ఆటోమేటిక్ గా మీ మెయిల్ ఇన్బాక్స్ లోకి చేరడానికి మీ ఈ-మెయిల్ ఐడీని ఎంటర్ చేసి చందాదారులు కండి Enter your email address:

Delivered by FeedBurner

Total

Blogumulus by Roy Tanck and Amanda FazaniInstalled by CahayaBiru.com

Label Category

Followers

archive

Popular Posts

Follow by Email