आयनीकरण और इलेक्ट्रोलिसिस के बीच मुख्य अंतर यह है कि आयनीकरण एक विद्युत आवेश वाली रासायनिक प्रजातियों का निर्माण है, जबकि इलेक्ट्रोलिसिस एक गैर-सहज रासायनिक प्रतिक्रिया को अंजाम देने के लिए विद्युत प्रवाह का उपयोग करने की प्रक्रिया है।
भौतिक रसायन में आयनीकरण और इलेक्ट्रोलिसिस बहुत महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं हैं। आयनीकरण प्रक्रिया को अंजाम देने के विभिन्न तरीके हैं। इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग रासायनिक प्रजातियों को आयनित करने के लिए भी किया जा सकता है।
आयनीकरण क्या है?
आयनीकरण एक रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें परमाणुओं या अणुओं को धनात्मक या ऋणात्मक आवेश प्राप्त होता है।यह क्रमशः परमाणुओं या अणुओं से इलेक्ट्रॉनों को निकालने या प्राप्त करने के कारण होता है। यहां, परिणामी आयनों को उनके आवेश के आधार पर धनायन या ऋणायन के रूप में नामित किया जाता है, अर्थात धनायन धनात्मक रूप से आवेशित आयन होते हैं और आयन ऋणात्मक रूप से आवेशित आयन होते हैं। मूल रूप से, एक तटस्थ परमाणु या एक अणु से इलेक्ट्रॉनों का नुकसान एक धनायन बनाता है और एक तटस्थ परमाणु से इलेक्ट्रॉनों का लाभ इसे एक ऋणात्मक आवेश देता है, जिससे एक आयन बनता है।
जब एक तटस्थ गैसीय परमाणु से ऊर्जा जोड़कर एक इलेक्ट्रॉन को हटा दिया जाता है, तो यह एक मोनोवैलेंट धनायन बनाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि एक तटस्थ परमाणु में इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन की समान संख्या होती है, जिसके परिणामस्वरूप कोई शुद्ध आवेश नहीं होता है; जब हम उस परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन निकालते हैं, तो एक अतिरिक्त प्रोटॉन होता है जिसमें उसके आवेश को बेअसर करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन की कमी होती है। इसलिए, उस परमाणु को +1 चार्ज मिलता है (यह प्रोटॉन का चार्ज है)। इसके लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा उस परमाणु की पहली आयनीकरण ऊर्जा है।
इसके अलावा, एक तरल घोल में होने वाला आयनीकरण विलयन में आयनों का निर्माण होता है।उदाहरण के लिए, जब एचसीएल अणु पानी में घुलते हैं, तो हाइड्रोनियम आयन (H3O+) बनते हैं। यहां, एचसीएल पानी के अणुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है और सकारात्मक रूप से चार्ज हाइड्रोनियम आयन और नकारात्मक चार्ज क्लोराइड (Cl–) आयन बनाता है।
इसके अलावा, टक्करों के माध्यम से आयनीकरण हो सकता है। लेकिन, इस प्रकार का आयनीकरण मुख्य रूप से गैसों में होता है जब एक विद्युत प्रवाह गैस से होकर गुजरता है। यदि वर्तमान में इलेक्ट्रॉनों के पास गैस अणुओं से इलेक्ट्रॉनों को निकालने के लिए पर्याप्त मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है, तो वे गैस अणुओं से इलेक्ट्रॉनों को बाहर कर देंगे, आयन जोड़े का उत्पादन करेंगे जिसमें व्यक्तिगत सकारात्मक आयन और नकारात्मक इलेक्ट्रॉन शामिल होंगे। यहाँ ऋणात्मक आयन भी बनते हैं क्योंकि कुछ इलेक्ट्रॉन इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकालने के बजाय गैस के अणुओं से जुड़ जाते हैं।
चित्र 01: आयनीकरण प्रक्रिया
इसके अलावा, आयनीकरण तब होता है जब विकिरण ऊर्जा या पर्याप्त ऊर्जावान आवेशित कण ठोस, तरल पदार्थ या गैसों से गुजरते हैं; उदाहरण के लिए, अल्फा कण, बीटा कण और गामा विकिरण पदार्थों को आयनित कर सकते हैं; इसलिए, हम उन्हें आयनकारी विकिरण कहते हैं।
इलेक्ट्रोलिसिस क्या है?
इलेक्ट्रोलिसिस एक गैर-सहज रासायनिक प्रतिक्रिया को चलाने के लिए प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह का उपयोग करने की प्रक्रिया है। हम इलेक्ट्रोलाइटिक सेल का उपयोग करके ऐसा कर सकते हैं। इलेक्ट्रोलिसिस की तकनीक एक यौगिक को उसके आयनों या अन्य घटकों में अलग करने के लिए महत्वपूर्ण है।
इलेक्ट्रोलिसिस में, उस विलयन में आयनों की गतिशीलता के लिए एक विद्युत प्रवाह एक विलयन से होकर गुजरता है। इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में एक ही घोल में डूबे दो इलेक्ट्रोड होते हैं। और, यह विलयन इलेक्ट्रोलाइट है। इलेक्ट्रोलाइटिक सेल को विनियमित करने में एक आवश्यक कारक "संभावित से अधिक" है। गैर-सहज प्रतिक्रिया करने के लिए हमें एक उच्च वोल्टेज प्रदान करना होगा।यहां, एक निष्क्रिय इलेक्ट्रोड का उपयोग होने वाली प्रतिक्रिया के लिए सतह प्रदान करने के लिए भी किया जा सकता है।
चित्र 02: नमक के घोल का इलेक्ट्रोलिसिस
इलेक्ट्रोलिसिस के कई अनुप्रयोग हैं। एक सामान्य अनुप्रयोग पानी का इलेक्ट्रोलिसिस है। यहाँ पानी इलेक्ट्रोलाइट है। फिर पानी के अणुओं के हाइड्रोजन और ऑक्सीजन गैसों में टूटने की प्रतिक्रिया इलेक्ट्रोलाइट से गुजरने वाले विद्युत प्रवाह का उपयोग करके की जाती है।
आयनीकरण और इलेक्ट्रोलिसिस में क्या अंतर है?
भौतिक रसायन में आयनीकरण और इलेक्ट्रोलिसिस बहुत महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं हैं। आयनीकरण और इलेक्ट्रोलिसिस के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि आयनीकरण एक विद्युत आवेश वाली रासायनिक प्रजातियों का निर्माण है, जबकि इलेक्ट्रोलिसिस एक गैर-सहज रासायनिक प्रतिक्रिया को अंजाम देने के लिए विद्युत प्रवाह का उपयोग करने की प्रक्रिया है।
प्रक्रिया पर विचार करते समय, कई कारणों से आयनीकरण हो सकता है जैसे कि एक तटस्थ प्रजाति और एक आयनकारी एजेंट के बीच प्रतिक्रिया, टकराव के कारण, आयनकारी विकिरण के कारण, आदि। हालांकि, इन सभी विधियों से या तो होता है। रासायनिक घटकों में इलेक्ट्रॉनों को हटाने या जोड़ने, यानी एक इलेक्ट्रॉन को हटाने से एक धनायन बनता है और एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने से एक आयन बनता है। इलेक्ट्रोलिसिस भी एक विधि है जिसका उपयोग हम यौगिकों के आयनीकरण के लिए कर सकते हैं। तो, यह आयनीकरण और इलेक्ट्रोलिसिस के बीच एक और अंतर है।
सारांश - आयनीकरण बनाम इलेक्ट्रोलिसिस
भौतिक रसायन में आयनीकरण और इलेक्ट्रोलिसिस बहुत महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं हैं। आयनीकरण और इलेक्ट्रोलिसिस के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि आयनीकरण एक विद्युत आवेश वाली रासायनिक प्रजातियों का निर्माण है, जबकि इलेक्ट्रोलिसिस एक गैर-सहज रासायनिक प्रतिक्रिया को अंजाम देने के लिए विद्युत प्रवाह का उपयोग करने की प्रक्रिया है।
