ইলেক্ট্রোলাইসিস হল ইলেক্ট্রোকেমিস্ট্রির একটি মৌলিক প্রক্রিয়া যেখানে বৈদ্যুতিক শক্তি একটি স্বতঃস্ফূর্ত রাসায়নিক বিক্রিয়া চালাতে ব্যবহৃত হয়। এই প্রক্রিয়াটিতে একটি ইলেক্ট্রোলাইট-এর ব্যবহার জড়িত - এমন একটি পদার্থ যা মুক্ত আয়ন ধারণ করে এবং বিদ্যুতের দ্বারা পচে যেতে পারে। ইলেক্ট্রোলাইসিস বিভিন্ন শিল্পে ধাতু এবং গ্যাসের উত্পাদন থেকে শুরু করে বর্জ্য জলের চিকিত্সা পর্যন্ত বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে।
তাদের আকরিক থেকে ধাতু নিষ্কাশন এবং অশুদ্ধ ধাতু পরিশোধন ইলেক্ট্রোলাইসিসের উল্লেখযোগ্য প্রয়োগ। ইলেক্ট্রোলাইসিসে, একটি ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্য দিয়ে একটি সরাসরি কারেন্ট (ডিসি) প্রবাহিত হয়, যার ফলে আয়নগুলি ইলেক্ট্রোডের দিকে চলে যায় এবং হ্রাস বা অক্সিডেশন প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়।
উদাহরণস্বরূপ, বক্সাইট আকরিক থেকে অ্যালুমিনিয়াম আহরণে, আকরিক প্রথমে অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডে রূপান্তরিত হয় ( \(Al_{2}O_{3}\) । অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড তারপর গলিত ক্রায়োলাইটে দ্রবীভূত হয় ( \(Na_{3}AlF_{6}\) ), যা মিশ্রণের গলনাঙ্ক কমিয়ে দেয় এবং এর পরিবাহিতা বাড়ায়। ইলেক্ট্রোলাইটিক কোষে কার্বন ইলেক্ট্রোড থাকে, যেখানে ক্যাথোডে অ্যালুমিনিয়াম কমে গিয়ে বিশুদ্ধ অ্যালুমিনিয়াম ধাতু তৈরি হয় এবং অ্যানোডে অক্সিজেন উৎপন্ন হয়।
ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে ধাতুর একটি পাতলা স্তর একটি উপাদানের পৃষ্ঠে জমা হয়। এই পদ্ধতিটি আলংকারিক উদ্দেশ্যে, জারা সুরক্ষা এবং বস্তুর পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করার জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ধাতুপট্টাবৃত করা বস্তুটি ক্যাথোড হিসাবে কাজ করে এবং জমা করা ধাতুটি অ্যানোড হিসাবে ব্যবহৃত হয়। ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণে প্রলেপ দেওয়া ধাতুর আয়ন থাকে। যখন বিদ্যুৎ প্রয়োগ করা হয়, দ্রবণ থেকে ধাতব আয়নগুলি হ্রাস পায় এবং ক্যাথোডের পৃষ্ঠে জমা হয়, একটি পাতলা ধাতব আবরণ তৈরি করে।
হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনের মতো গ্যাস উৎপাদনেও ইলেক্ট্রোলাইসিস নিযুক্ত করা হয়। যখন পানি ( \(H_{2}O\) ) ইলেক্ট্রোলাইসিসের শিকার হয়, তখন এটি ক্যাথোডে হাইড্রোজেন ( \(H_{2}\) ) গ্যাসে এবং অক্সিজেন ( \(O_{2}\) ) গ্যাসে পরিণত হয়। অ্যানোড এই প্রক্রিয়াটি সমীকরণ দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা যেতে পারে:
\(2H_{2}O(l) \rightarrow 2H_{2}(g) + O_{2}(g)\)পেট্রোলিয়াম এবং রাসায়নিক শিল্পের মতো শিল্প ব্যবহারের জন্য উচ্চ-বিশুদ্ধতা হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য এই পদ্ধতিটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
দূষিত পদার্থ অপসারণের জন্য বর্জ্য জলের চিকিত্সায় ইলেক্ট্রোলাইসিস প্রয়োগ করা যেতে পারে। ইলেক্ট্রোকোঅ্যাগুলেশন নামে পরিচিত এই প্রক্রিয়াটি বর্জ্য জলের মধ্য দিয়ে বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রবাহিত করে, যার ফলে দূষিত পদার্থগুলি জমাট বাঁধে এবং পরবর্তীতে জল থেকে তাদের অপসারণ করে। এটি শিল্প এবং পৌরসভার বর্জ্য জলের চিকিত্সার জন্য একটি কার্যকর পদ্ধতি।
ব্যাটারি রাসায়নিক শক্তির আকারে বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় করে, যা প্রয়োজন হলে মুক্তি পেতে পারে। একটি ব্যাটারি রিচার্জ করার প্রক্রিয়ায় এর ব্যবহারের সময় ঘটে যাওয়া রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলিকে বিপরীত করা জড়িত, যা ইলেক্ট্রোলাইসিসের মাধ্যমে অর্জন করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারিতে, রিচার্জিং প্রক্রিয়া সীসা সালফেট এবং জলকে সীসা ডাই অক্সাইড, সীসা এবং সালফিউরিক অ্যাসিডে রূপান্তরিত করে, ব্যাটারির মূল গঠন এবং বিদ্যুৎ উৎপাদনের ক্ষমতা পুনরুদ্ধার করে।
ইলেক্ট্রোলাইসিস বিভিন্ন গুরুত্বপূর্ণ রাসায়নিক যৌগের সংশ্লেষণে ব্যবহৃত হয়। একটি উল্লেখযোগ্য উদাহরণ হল ক্লোরালকালি প্রক্রিয়া, যেখানে ব্রাইন (সোডিয়াম ক্লোরাইড দ্রবণ) ইলেক্ট্রোলাইজড হয়ে ক্লোরিন গ্যাস, সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড এবং হাইড্রোজেন গ্যাস তৈরি করা হয়। এই প্রক্রিয়াটি এই রাসায়নিকগুলির উত্পাদনের জন্য অত্যাবশ্যক, যার টেক্সটাইল, কাগজ এবং ডিটারজেন্ট উত্পাদনের মতো শিল্পগুলিতে অসংখ্য অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে।
\(2NaCl(aq) + 2H_{2}O(l) \rightarrow Cl_{2}(g) + H_{2}(g) + 2NaOH(aq)\)ধাতু নিষ্কাশন, ইলেক্ট্রোপ্লেটিং, গ্যাস উত্পাদন, বর্জ্য জল চিকিত্সা, ব্যাটারি রিচার্জিং এবং রাসায়নিক সংশ্লেষণে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন সহ ইলেক্ট্রোলাইসিস একটি বহুমুখী প্রক্রিয়া। বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যবহার করে স্বতঃস্ফূর্ত রাসায়নিক বিক্রিয়া চালানোর ক্ষমতা এটিকে শিল্প প্রক্রিয়া এবং বৈজ্ঞানিক গবেষণা উভয় ক্ষেত্রেই অমূল্য করে তোলে। তড়িৎ বিশ্লেষণের নীতি এবং প্রয়োগগুলি বোঝা শক্তি, পদার্থ বিজ্ঞান এবং পরিবেশ সুরক্ষায় উদ্ভাবনে অবদান রাখে।
