Ion transport number
রসায়নে, আয়ন পরিবহন সংখ্যা, যাকে স্থানান্তর সংখ্যাও বলা হয়, একটি প্রদত্ত আয়নিক প্রজাতি দ্বারা একটি তড়িৎবিশ্লেষণে বাহিত মোট বৈদ্যুতিক প্রবাহের ভগ্নাংশঃ বৈদ্যুতিক গতিশীলতার পার্থক্য থেকে পরিবহন সংখ্যার পার্থক্য দেখা দেয়। উদাহরণস্বরূপ, সোডিয়াম ক্লোরাইডের জলীয় দ্রবণে, ধনাত্মক আধানযুক্ত সোডিয়াম আয়নগুলি (ক্যাটায়ন) অর্ধেকেরও কম বিদ্যুৎ বহন করে এবং অর্ধেকেরও বেশি ঋণাত্মক আধানযুক্ত ক্লোরাইড আয়নগুলি (অ্যানায়ন) বহন করে কারণ ক্লোরাইড আয়নগুলি দ্রুত চলাচল করতে সক্ষম, অর্থাৎ ক্লোরাইড আয়নগুলির সোডিয়াম আয়নগুলির তুলনায় বেশি গতিশীলতা রয়েছে। দ্রবণে থাকা সমস্ত আয়নগুলির পরিবহন সংখ্যার যোগফল সর্বদা একতার সমানঃ পরিবহন সংখ্যার ধারণা এবং পরিমাপ 1853 সালে জোহান উইলহেম হিটর্ফ দ্বারা প্রবর্তিত হয়েছিল। তরল জংশন সম্ভাব্যতা বিভিন্ন আয়ন পরিবহন সংখ্যা সহ একটি দ্রবণে আয়ন থেকে উদ্ভূত হতে পারে। শূন্য ঘনত্বে, সীমাবদ্ধ আয়ন পরিবহন সংখ্যাগুলি ক্যাটায়ন (), অ্যানায়ন (), এবং ইলেক্ট্রোলাইট ()-এর সীমিত মোলার পরিবাহিতা অনুসারে প্রকাশ করা যেতে পারেঃ এবং ইলেক্ট্রোলাইটের সূত্র একক প্রতি যথাক্রমে ক্যাটায়ন এবং অ্যানায়নের সংখ্যা কোথায় এবং কোথায়। বাস্তবে মোলার আয়নিক পরিবাহিতা পরিমাপ করা আয়ন পরিবহন সংখ্যা এবং মোট মোলার পরিবাহিতা থেকে গণনা করা হয়। ক্যাটায়নের জন্য, এবং একইভাবে অ্যানায়নের জন্য। সমাধানগুলিতে, যেখানে আয়নিক জটিলতা বা সামাজিকীকরণ গুরুত্বপূর্ণ, সেখানে দুটি ভিন্ন ট্রামস্পোর্ট/ট্রামফেরেন্স সংখ্যা সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে। উচ্চতার ব্যবহারিক গুরুত্ব (অর্থাৎ। 1-এর কাছাকাছি) চার্জ-শাটলিং আয়নগুলির স্থানান্তর সংখ্যা (অর্থাৎ। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে লি +) এই সত্যের সাথে সম্পর্কিত যে, একক-আয়ন যন্ত্রগুলিতে (যেমন লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি) 1 এর কাছাকাছি আয়ন স্থানান্তর সংখ্যা সহ তড়িৎবিশ্লেষ্যগুলির ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্টগুলি বিকশিত হয় না। চার্জ-ডিসচার্জ চক্রের সময় একটি ধ্রুবক তড়িৎবিশ্লেষ্যের ঘনত্ব বজায় থাকে। ছিদ্রযুক্ত বিদ্যুদ্বাহকের ক্ষেত্রে উচ্চ তড়িৎ প্রবাহ ঘনত্বে কঠিন তড়িৎ সক্রিয় পদার্থের আরও সম্পূর্ণ ব্যবহার সম্ভব, এমনকি তড়িৎবিশ্লেষ্যের আয়নিক পরিবাহিতা হ্রাস পেলেও। পরীক্ষামূলক পরিমাপ পরিবহন সংখ্যা নির্ধারণের জন্য বেশ কয়েকটি পরীক্ষামূলক কৌশল রয়েছে। হিটর্ফ পদ্ধতিটি বিদ্যুদ্বাহকের কাছাকাছি আয়ন ঘনত্বের পরিবর্তনের পরিমাপের উপর ভিত্তি করে তৈরি। চলমান সীমানা পদ্ধতিতে বৈদ্যুতিক প্রবাহের কারণে দুটি সমাধানের মধ্যে সীমানার স্থানচ্যুতির গতি পরিমাপ করা হয়। 1853 সালে জার্মান পদার্থবিজ্ঞানী জোহান উইলহেম হিটর্ফ এই পদ্ধতিটি তৈরি করেছিলেন এবং এটি বিদ্যুদ্বাহকের আশেপাশে একটি তড়িৎবিশ্লেষ্য দ্রবণের ঘনত্বের পরিবর্তনের পর্যবেক্ষণের উপর ভিত্তি করে তৈরি। হিটর্ফ পদ্ধতিতে, তিনটি বিভাগ সহ একটি কোষে তড়িৎ বিশ্লেষণ করা হয়ঃ অ্যানোড, সেন্ট্রাল এবং ক্যাথোড। অ্যানোড এবং ক্যাথোড কামরার ঘনত্ব পরিবর্তনের পরিমাপ পরিবহন সংখ্যা নির্ধারণ করে। সঠিক সম্পর্ক দুটি বিদ্যুদ্বাহকের প্রতিক্রিয়ার প্রকৃতির উপর নির্ভর করে। জলীয় কপার (II) সালফেটের তড়িৎ বিশ্লেষণের জন্য, উদাহরণস্বরূপ, এবং আয়নগুলির সাথে, ক্যাথোড বিক্রিয়া হল হ্রাস এবং অ্যানোড বিক্রিয়া হল কিউ-এর সংশ্লিষ্ট জারণ। ক্যাথোডে, বিদ্যুতের কুলম্বের উত্তরণ মোল হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে, যেখানে ফ্যারাডে ধ্রুবক। যেহেতু আয়নগুলি তড়িৎপ্রবাহের একটি ভগ্নাংশ বহন করে, তাই ক্যাথোড বগিতে প্রবাহিত হওয়ার পরিমাণ মোল, তাই ক্যাথোড বগিতে মোট হ্রাস এর সমান। পরিবহন সংখ্যার মূল্যায়নের জন্য রাসায়নিক বিশ্লেষণের মাধ্যমে এই হ্রাস পরিমাপ করা যেতে পারে। অ্যানোড কামরার বিশ্লেষণ একটি চেক হিসাবে দ্বিতীয় জোড়া মান দেয়, যেখানে কেন্দ্রীয় কামরায় ঘনত্বের কোনও পরিবর্তন হওয়া উচিত নয় যদি না পরীক্ষার সময় দ্রবণগুলির বিস্তার উল্লেখযোগ্য মিশ্রণের দিকে পরিচালিত করে এবং ফলাফলগুলিকে অকার্যকর করে। এই পদ্ধতিটি 1886 সালে ব্রিটিশ পদার্থবিজ্ঞানী অলিভার লজ এবং 1893 সালে উইলিয়াম সেসিল ড্যাম্পিয়ার তৈরি করেছিলেন। এটি একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবে দুটি সংলগ্ন তড়িৎবিশ্লেষ্যের মধ্যে সীমানার গতির উপর নির্ভর করে। যদি একটি রঙিন সমাধান ব্যবহার করা হয় এবং ইন্টারফেসটি যুক্তিসঙ্গতভাবে তীক্ষ্ণ থাকে, তবে চলমান সীমানার গতি পরিমাপ করা যেতে পারে এবং আয়ন স্থানান্তর সংখ্যা নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। সূচক তড়িৎবিশ্লেষ্যের ক্যাটায়নটি সেই ক্যাটায়নের চেয়ে দ্রুত সরানো উচিত নয় যার পরিবহন সংখ্যা নির্ধারণ করতে হবে এবং এটির মূল তড়িৎবিশ্লেষ্যের মতো একই অ্যানায়ন থাকা উচিত। প্রধান তড়িৎবিশ্লেষ্য ছাড়াও (যেমন, এইচ. সি. এল) হালকা রাখা হয় যাতে এটি সূচক তড়িৎবিশ্লেষ্যের উপর ভাসমান থাকে। সবচেয়ে ভালো কাজ করে কারণ এটি প্রধান তড়িৎবিশ্লেষ্য এইচসিএল-এর তুলনায় কম সচল এবং উভয়ের জন্যই সাধারণ। উদাহরণস্বরূপ, একটি ক্যাডমিয়াম অ্যানোড এবং একটি এজি-এজিসিএল ক্যাথোডের মধ্যে তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের (এইচসিএল (একিউ)) পরিবহন সংখ্যা নির্ধারণ করা যেতে পারে। অ্যানোড বিক্রিয়াটি এমন হয় যাতে অ্যানোডের কাছে একটি ক্যাডমিয়াম ক্লোরাইড () দ্রবণ তৈরি হয় এবং পরীক্ষার সময় ক্যাথোডের দিকে চলে যায়। অ্যাসিডিক এইচসিএল দ্রবণ এবং নিকট-নিরপেক্ষ দ্রবণের মধ্যে সীমানা দৃশ্যমান করতে ব্রোমোফেনল নীলের মতো একটি অ্যাসিড-বেস সূচক যুক্ত করা হয়। সীমানা তীক্ষ্ণ থাকার প্রবণতা রয়েছে কারণ প্রধান দ্রবণ এইচসিএল-এর পরিবাহিতা সূচক দ্রবণের চেয়ে বেশি এবং তাই একই বিদ্যুৎ বহন করার জন্য একটি নিম্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র রয়েছে। যদি একটি বেশি গতিশীল আয়ন দ্রবণে বিচ্ছুরিত হয়, তবে এটি দ্রুত উচ্চতর বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দ্বারা সীমানায় ফিরে ত্বরান্বিত হবে; যদি একটি কম গতিশীল আয়ন এইচসিএল দ্রবণে বিচ্ছুরিত হয় তবে এটি নিম্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে হ্রাস পাবে এবং দ্রবণে ফিরে আসবে। এছাড়াও যন্ত্রটি ক্যাথোডের নীচে অ্যানোড দিয়ে তৈরি করা হয়, যাতে ঘন দ্রবণটি নীচে তৈরি হয়। শীর্ষস্থানীয় সমাধানের ক্যাটায়ন পরিবহন সংখ্যাটি তখন গণনা করা হয় যেখানে ক্যাটায়ন চার্জ, ঘনত্ব, সময়ের সীমানা দ্বারা সরানো দূরত্ব, ক্রস-বিভাগীয় এলাকা, ফ্যারাডে ধ্রুবক এবং বৈদ্যুতিক প্রবাহ। ঘনত্ব কোষ এই পরিমাণ আয়নিক পরিবহন ছাড়াই বা সহ দুটি ঘনত্ব কোষের ক্রিয়াকলাপের ঢাল থেকে গণনা করা যেতে পারে। পরিবহন ঘনত্ব কোষের ই. এম. এফ-এ ক্যাটিয়নের পরিবহন সংখ্যা এবং এর ক্রিয়াকলাপ সহগ উভয়ই জড়িত থাকেঃ যথাক্রমে ডান এবং বাম হাতের বিদ্যুদ্বাহকের এইচ. সি. এল দ্রবণের ক্রিয়াকলাপ কোথায় এবং কোথায়, এবং এটি এর পরিবহন সংখ্যা। ইলেক্ট্রোফোরেটিক চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং পদ্ধতি এই পদ্ধতিটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রয়োগের মাধ্যমে একটি তড়িৎ রাসায়নিক কোষে এন. এম. আর-সক্রিয় নিউক্লিয়াসের (সাধারণত 1 এইচ, 19 এফ, 7 এল. আই) সমন্বয়ে গঠিত আয়নগুলির বিতরণের চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিংয়ের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে আরও দেখুন ক্রিয়াকলাপ সহগ জন্ম সমীকরণ দেবাই দৈর্ঘ্য তড়িৎরাসায়ন গতিবিদ্যা আইনস্টাইন সম্পর্ক (গতি তত্ত্ব) আয়ন নির্বাচনী বিদ্যুদ্বাহক আই. টি. আই. ই. এস তরল জংশনের সম্ভাব্য আইন দ্রবণীয় শেলের দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবণ দ্রবন