|
Elektrokimyo
Elektrokimyo — fizik kimyoning tarkibida ionlari bo’lgan sistemalarni (eritmalar, suyukdanmalar va qattiq elektrolitlar), shuningdek, 2 faza chegarasida zaryadli zarralar (ionlar va elektronlar) ishtirokidagi jarayonlar va hodisalarni o’rganadigan bo’limi. Odatda, fazalardan biri metall yoki yarimo’tkazgich, ikkinchisi esa eritma yoki elektrolit suyuqlanmasi yoxud qattiq elektrolit bo’ladi. Aksari hollarda bu 2 fazaning o’zaro taʼsirida elektr toki hosil bo’ladi. Shu sababli E. elektr toki hosil bo’lishi yoki aksincha kimyoviy birikmalarga elektr tokining taʼsiri natijasida kechadigan fizikkimyoviy jarayonlarni o’rganadigan fan deb hisoblanadi.
Elektr toki va kimyoviy hodisalarning o’zaro bog’liqligi borasidagi ilk tadqiqotlar 18-asrning 2-yarmiga taalluqli. Lekin bu tadqiqotlar o’sha davrda kuchli elektr manbalari bo’lmagani bois tasodifiy tavsifga ega. Bunday manba 18—19-asrlarda L. Galʼvani va A. Volgpa ishlari natijasida paydo bo’ldi va shu sababli E.ni ularning nomlari bilan bog’laydilar. Keyinchalik galvanik elemenshlar deb nom olgan mukammalroq kimyoviy tok manbalari ishlab chiqildi. Ulardan foydalanib fizika sohasida ko’pgina kashfiyotlar qilindi, elektr va magnetizmning qator asosiy qonunlari ochildi. 19-asrning 60- yillarida dinamomashinalarning kashf etilishi natijasida galvanik elementlar elektr manbalari sifatida o’z ahamiyatini yo’qotdi; 20-asrda yarimo’tkazgichli radiotexnika, mikroelektronika, kosmik texnikaning rivojlanishi bilan ularga bo’lgan yangi qiziqish paydo bo’lgan. Hozirgi vaqtda avtonom kimyoviy tok manbalarining roli yanada ortdi. Galvanik elementdagi elektr yurituvchi kuch (EYUK) mohiyatini tushuntirish uchun energiyaning saqlanish qonuni ochilgandan so’ng V. Nernst ishlarida go’lato’kis ifodalangan kimyoviy nazariya olg’a surildi. Bu nazariyaga muvofiq, galvanik elementdagi elektr energiyaning manbai metall elektrod va elektrolit eritmalari chegaralarida sodir bo’ladigan kimyoviy reaksiyalar energiyasidir. Gibs — Gelmgoltsning termodinamik tenglamasi galvanik element EYUKni reaksiyaning issiqdik effekti va temperatura bilan bog’lash imkoniyatini, Nernst tenglamasi (1888) esa EYUKning elektrolit konsentratsiyasiga termodinamik bog’liqligini ko’rsatadi. Keyinchalik Nernst nazariyasi baʼzi hollarda amaliyotga to’g’ri kelmasligi aniqlandi. 20-asrning 30—40- yillarida A.N.Frumkin Volta va Nernst ishlarini rivojlantirish natijasida galvanik element EYUK paydo bo’lish mexanizmining to’g’ri yechimini topdi. 19-asr boshlarida elektrolizning ochilishi, suvning vodorod va kislorodga ajralishi (A. Karleyl va U. Nikolson), №ON va KON dan ilk bor metall holdagi natriy va kaliy olinishi (G. Devi, 1807), elektrolizning miqdoriy qonunlari (Faradey qonunlari) aniqlanishi E. rivojlanishiga katta hissa qo’shdi.
1838 yilda B.S. Yakobining galvanik elementni mukammallashtirish borasidagi ilmiy tadqiqotlari natijasida metall tuzlarini elektrokimyoviy usulda qaytarib katodda sof metall olib galvanotexnikaga asos solindi. Hozirgi vaqtda suv, tuzlarning suvdagi eritmalari va organik moddalarni metall ajratmasdan elektroliz (qarang Elektrosintez) qilishga asos langan kuchli elektrokimyoviy ishlab chiqarish mavjud. Organik moddalarni elekgrosintez qilish (Kolbe reaksiyasi), elektrolit eritmalarining tuzilish nazariyasi (qarang Kolraush konuni), elektrolitik dissotsiatsiya nazariyasi (S. Arrenius, 1887), ionlarning solvatatsiyasi (tuzlanish) to’g’risidagi tasavvurlar (I.A. Kablukov, 1891), ionlarning o’zaro elektrostatik taʼsiri (Debay — Xyukkel nazariyasi) metallar korroziyasi va undan himoyalanish va boshqalar E. rivojlanishida muhim ahamiyatga ega bo’ldi.
E.ning tarixiy rivojlanishiga asoslanib zamonaviy nazariy E. quyidagi bo’limlarga ajratiladi: 1) elektrolitlarning tuzilishi va ularning elektr o’tkazuvchanligi; 2) elektrod va eritma chegarasidagi elektrokimyoviy muvozanat; 3) elektrokimyoviy reaksiyalar tezligi. 20-asr oxirlarida E.ning yangi mustaqil bo’limi — 2 ta ionli sistema chegarasidagi muvozanatlar va membrana jarayonlarini o’rganish yuzaga keldi.
E.ning rivojlanishi elektrotexnika, radiotexnika, mikroelektronika va kompyuter texnikasi yutuqlari bilan uzviy bog’liq bo’lib, bu tarmoqlar asosida elektrokimyoviy sistemalarni o’rganishning ko’pgina usullari ishlab chiqildi. E. zamonaviy asbobsozlikda ham muhim ahamiyatga ega. E.ning amaliy bo’limlaridan biri — xemotronika — elektron yacheykalarni elektron sxemalarda qo’llash muammolari bilan shug’ullanadi.
E. usullari faollik koeffitsiyentlarini, kimyoviy reaksiyalarning issikdik effektlarini aniqlashda, turli sistemalardagi muvozanat konstantlarini topishda, analitik kimyoda keng qo’llanadi. E. kolloid kimyo bilan ham uzviy bog’liq. E. va biologiya chegarasida yangi ilmiy soha — bioelektrokimyo paydo bo’ldi; fotoelektrokimyo ham alohida yo’nalish sifatida ajratiladi.
O’zbekistonda E.ning rivojlanishiga A. M. Murtazayev, A. G. Siganov va boshqalar katta hissa qo’shdilar. "Elektrokimyosanoat", Uzbekiston issiqbardosh materiallar kombinati, Olmaliq konmetallurgiya kombinati, Toshkent aviatsiya zavodi, Toshkent qishloq xo’jaligi mashinalari zavodi, "Foton" va boshqalar ko’pgina korxonalarda E. jarayonlarini qo’llab mahsulotlar ishlab chiqariladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
