তড়িৎ বিশ্লেষ্যের পরিবাহিতা (Conductivity of electrolytes)

আয়নিক যৌগের জলীয় দ্রবণে অথবা গলিত অবস্থায় তড়িৎ বা বিদ্যুত পরিবহন করার ক্ষমতাকে তড়িৎ বিশ্লেষ্যের পরিবাহিতা বলে। পরিমাণগত ভাবে তড়িৎ বিশ্লেষ্যের রোধের ব্যাস্তানুপাতিক হলো ঐ তড়িৎ বিশ্লেষ্যের পরিবাহিতা। তড়িৎ বিশ্লেষ্যে পরিবাহীর মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহিত হওয়ার কালে আয়নগুলো দ্বারা তড়িৎ বহনের বিরুদ্ধে ঐ পরিবাহী যা বাধা সৃষ্টি করে, তাকে ঐ তড়িৎ বিশ্লেষ্য পরিবাহীর রোধ বলে। যেমন কোনো তড়িৎ বিশ্লেষ্যের রোধ R এবং পরিবাহিতা L হলে, তখন L=\frac{1}{R}

পরিবাহিতার একক : পরিবাহিতার একক =\frac{1}{\text {রোধের একক}}

CGS পদ্ধতিতে পরিবাহিতার একক হলো ওহম ^{-1} (ohm^{-1}) SI পদ্ধতিতে পরিবাহিতার একক হলো সিমেন্স। সিমেন্স S প্রতীক দ্বারা প্রকাশ করা হয়। 1S = 1 ohm^{-1}

• তড়িৎ বিশ্লেষ্য দ্রবণের মধ্য দিয়া তড়িৎ প্রবাহ ওহমের সূত্র মেনে চলে।
• কঠিন পরিবাহীর বেলায় রধ (resistance) যেমন পরিমাণ করা হয়, তেমনি তড়িৎ বিশ্লেষ্যের বেলায় রোধের পরিবর্তে পরিবাহিতা (conductance) পরিমাপ করা হয়।

তড়িৎ বিশ্লেষ্যের পরিবাহিতার প্রকারভেদ(Different types of conductance) :

(১) তড়িৎ বিশ্লেষ্যের আপেক্ষিক পরিবাহিতা [ Κ (Kappa) ]

(২) তড়িৎ বিশ্লেষ্যের তুল্য পরিবাহিতা \Lambda \text { (Lambda) } ]

(৩) তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মোলার পরিবাহিতা [ \Lambda_{m} \text { বা , } \mu(\mathbf{M} \mathbf{U}) ]

(১) তড়িৎ বিশ্লেষ্যের আপেক্ষিক পরিবাহিতা(Specific conductance of electrolytes):

1 cm দূরত্বে থাকা ও 1 cm^2 প্রস্থচ্ছেদ বিশিষ্ট দুটি তড়িৎদ্বারের মধ্যবর্তী তড়িৎ বিশ্লেষ্য দ্রবনের রোধকে ঐ তড়িৎ বিশ্লেষ্যের আপেক্ষিক রোধ (\rho  ) বলে। আপেক্ষিক রোধের বিপরীত রাশিকে আপেক্ষিক পরিবাহিতা বলা হয়।

আপেক্ষিক পরিবাহিতাকে Κ (Kappa) প্রতীক দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

∴ আপেক্ষিক পরিবাহিতা, \mathbf{K}=\frac{1}{\rho}=\frac{1}{R A}=\left(\frac{1}{R}\right) \times\left(\frac{1}{A}\right)= দ্রবনের পরিবাহিতা × সেল ধ্রুবক

[ ∴ দ্রবণের পরিবাহিতা = \frac{1}{R} এবং সেল গুণাঙ্ক/ধ্রুবক = \frac{l}{A}  ]

আপেক্ষিক পরিবাহিতার একক (Unit of relative conductance):

CGS পদ্ধতিতে আপেক্ষিক পরিবাহিতা Κ এর একক =\frac{1}{R} \times \frac{l}{A}

=\frac{1}{রোধের এককদৈর্ঘ্যের এককক্ষেত্রফলের একক}=\frac{1}{ওহম} \times \frac{সেমি}{(সেমি)^2}=ওহম ^{-1} সেমি^{ -1} (ohm^{-1} cm^{-1})

কোনো তড়িৎ বিশ্লেষ্যের এক গ্রাম তুল্যভর পরিমাণের দ্রবণকে এক সেন্টিমিটার (1cm) দুরত্বে থাকা দুটি উপযুক্ত তড়িৎদ্বারের মধ্যবর্তী স্থানে রাখলে তড়িৎ প্রবাহে দ্রবণটির যে পরিবাহিতা হয়, তাকে ঐ তড়িৎ বিশ্লেষ্যের তুল্য পরিবাহিতা বলে। তুল্য পরিবাহিতাকে Λ (Lamda) প্রতীক দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

(২) তড়িৎ বিশ্লেষ্যের তুল্য পরিবাহিতা (Equivalent conductivity of electrolytes):

তুল্য পরিবাহিতা, Λ=ΚVeq.=Κ Vmolarতুল্য সংখ্যা (e)=Κ1C×ⅇ=Κ1000C×ⅇ 

 [C এর একক mol L-1 হলে]

\Lambda=\kappa \times V_{e q .}=\kappa \times \frac{V_{\text {molar }}}{\text { তুল্য সংখ্যা }(e)}=\kappa \times \frac{1}{C \times \mathrm{e}}=\kappa \times \frac{1000}{C \times \mathrm{e}}

তুল্য পরিবাহিতার একক(Unit of equivalent conductivity):

\Lambda=\kappa \times V_{\mathrm{eq}}=\mathrm{ohm}^{-1} \mathrm{~cm}^{-1} \times \mathrm{cm}^{3}(\mathrm{~g}-\text { equiv })^{-1}=\mathrm{ohm}^{-1} \mathrm{~cm}^{2}(\mathrm{~g}-\text { equiv })^{-1}

(৩) তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মোলার পরিবাহিতা(Molar conductivity of electrolytes):

কোনো তড়িৎ বিশ্লেষ্যের এক মোল পরিমাণের দ্রবণকে এক সেন্টিমিটার (1cm) দুরত্বে থাকা দুটি উপযুক্ত তড়িৎদ্বারের মধ্যবর্তী স্থানে রাখলে তড়িৎ প্রবাহে দ্রবণটির যে পরিবাহিতা হয়, তাকে ঐ তড়িৎ বিশ্লেষ্যের মোলার পরিবাহিতা বলে। মোলার পরিবাহিতাকে \Lambda_{m}প্রতীক দ্বারা প্রকাশ করা হয়। V আয়তনের দ্রবণে এক মোল তড়িৎ বিশ্লেষ্য থাকলে মোলার পরিবাহিতা ও আপেক্ষিক পরিবাহিতার মধ্যে নিম্নরূপ সম্পর্ক হয়:

\Lambda_{m}=\kappa \times V_{\text {Molar }}\left[V_{\text {molar }}=\frac{1}{\text { ঘনমাত্রা }(C)}\right]

মোলার পরিবাহিতার একক(Unit of molar conductivity):

\therefore \Lambda_{m} এর একক =kappa  এর একক \times \frac{  1}{ঘনমাত্রার একক}=O h m^{-1} \mathrm{~cm}^{-1} \times \frac{\frac{1}{\mathrm{~mol}}}{\mathrm{~cm}^{3}}

আপেক্ষিক পরিবাহিতা, \kappa=\frac{1}{\rho}=\left(\frac{1}{R}\right) \times\left(\frac{1}{A}\right)

তুল্য পরিবাহিতা, \Lambda=\kappa \times \frac{V_{\text {molar }}}{\text { তুল্য সংখ্যা }}

মোলার পরিবাহিতা, \Lambda_{m}=\kappa \times V_{\text {Molar }}

3.5 cm^2 কার্যকর ক্ষেত্রফল এবং 0.6 cm পারস্পরিক দুরত্বে রাখা দুটি তড়িৎদ্বারে মধ্যে 0.5 M H{2}SO{4} দ্রবণ রাখলে সিস্টেমটির বৈদ্যুতিক রোধ 520 ohm পাওয়া যায়। তাহলে, দ্রবণটির আপেক্ষিক তুল্য এবং মোলার পরিবাহিতা নির্ণয় কর।(If 0.5M H2SO4 solution is kept between two electrodes with an effective area of 3.5cm2 and 0.6m distance, we get 520 ohm electrical resistance. Define the relative equivalent conductivity and molar conductivity of the solution.)

Solution: আপেক্ষিক পরিবাহিতা =\frac{1}{\rho}=\frac{1}{\mathrm{R}} \cdot \frac{1}{\mathrm{~A}}=\kappa(\text { kappa })

\therefore \mathrm{K}=\frac{1}{520} \times \frac{0.6}{3.5} \mathrm{ohm}^{-1} \mathrm{~cm}^{-1}=3.2967 \times 10^{-4} \mathrm{ohm}^{-1} \mathrm{~cm}^{-1}(Ans.)

তুল্য পরিবাহিতা নির্ণয়ের ক্ষেত্রে,

0.5 M H{2}SO{4} দ্রবণ মানে 1000 cm^3 দ্রবণে 0.5 mole বা 49g H{2}SO{4} বা H{2}SO{4} এর একক তুল্যভর বিদ্যমান।

তাহলে, V_{e q}=1000 \mathrm{~cm}^{3}

∴ তুল্য পরিবাহিতা =\Lambda=\kappa V_{e q}=\left(3.2967 \times 10^{-4} \times 1000\right) \mathrm{ohm}^{-1} \mathrm{~cm}^{2}(\text { g.equiv })^{-1}

=0.32967 \mathrm{ohm}^{-1} \mathrm{~cm}^{2} \text { (g.equiv) }^{-1}(Ans.)

মোলার পরিবাহিতা নির্ণয়ের ক্ষেত্রে, 0.5 mole H{2}SO{4} আছে 1000 cm3 এ

1 mole H{2}SO{4}  আছে 2000 cm^3 এ

∴ V_{\text {molar }}=2000 \mathrm{~cm}^{3}

∴ মোলার পরিবাহিতা =\mu=\kappa V_{\text {molar }}=0.65934 \mathrm{ohm}^{-1} \mathrm{~cm}^{2} \text { mole }^{-1}