الیکٹرولیسس الیکٹرو کیمسٹری میں ایک بنیادی عمل ہے جہاں برقی توانائی کا استعمال غیر خود ساختہ کیمیائی رد عمل کو چلانے کے لیے کیا جاتا ہے۔ اس عمل میں ایک الیکٹرولائٹ کا استعمال شامل ہے - ایک ایسا مادہ جس میں آزاد آئن ہوتے ہیں اور اسے بجلی سے گلایا جا سکتا ہے۔ دھاتوں اور گیسوں کی پیداوار سے لے کر گندے پانی کے علاج تک مختلف صنعتوں میں الیکٹرولیسس کا وسیع اطلاق ہوتا ہے۔
دھاتوں کو ان کی کچ دھاتوں سے نکالنا اور ناپاک دھاتوں کو صاف کرنا الیکٹرولیسس کے اہم استعمال ہیں۔ الیکٹرولیسس میں، ایک براہ راست کرنٹ (DC) الیکٹرولائٹ سے گزرتا ہے، جس کی وجہ سے آئنز الیکٹروڈ کی طرف بڑھتے ہیں اور کمی یا آکسیکرن رد عمل سے گزرتے ہیں۔
مثال کے طور پر، باکسائٹ ایسک سے ایلومینیم نکالنے میں، ایسک کو پہلے ایلومینیم آکسائیڈ ( \(Al_{2}O_{3}\) میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ پھر ایلومینیم آکسائیڈ پگھلے ہوئے کرائیولائٹ ( \(Na_{3}AlF_{6}\) میں تحلیل ہو جاتا ہے، جو مرکب کے پگھلنے کے مقام کو کم کرتا ہے اور اس کی چالکتا کو بڑھاتا ہے۔ الیکٹرولائٹک سیل کاربن الیکٹروڈز پر مشتمل ہوتا ہے، جہاں ایلومینیم کو کیتھوڈ پر کم کر کے خالص ایلومینیم دھات بناتا ہے، اور آکسیجن انوڈ پر پیدا ہوتی ہے۔
الیکٹروپلاٹنگ ایک ایسا عمل ہے جہاں دھات کی ایک پتلی تہہ کسی مواد کی سطح پر جمع ہوتی ہے۔ یہ طریقہ آرائشی مقاصد، سنکنرن سے تحفظ، اور اشیاء کی سطح کی خصوصیات کو بہتر بنانے کے لیے بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ جس چیز کو چڑھایا جانا ہے وہ کیتھوڈ کے طور پر کام کرتا ہے، اور جو دھات جمع کی جانی ہے اسے اینوڈ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ الیکٹرولائٹ محلول میں چڑھائی جانے والی دھات کے آئن ہوتے ہیں۔ جب بجلی لگائی جاتی ہے، محلول سے دھاتی آئن کم ہو جاتے ہیں اور کیتھوڈ کی سطح پر جمع ہو جاتے ہیں، جس سے دھات کی پتلی کوٹنگ بن جاتی ہے۔
الیکٹرولیسس گیسوں جیسے ہائیڈروجن اور آکسیجن کی تیاری میں بھی کام کرتی ہے۔ جب پانی ( \(H_{2}O\) ) کو الیکٹرولیسس کا نشانہ بنایا جاتا ہے، تو یہ کیتھوڈ پر ہائیڈروجن ( \(H_{2}\) ) گیس اور آکسیجن ( \(O_{2}\) ) گیس میں گل جاتا ہے۔ انوڈ اس عمل کو مساوات سے ظاہر کیا جا سکتا ہے:
\(2H_{2}O(l) \rightarrow 2H_{2}(g) + O_{2}(g)\)یہ طریقہ خاص طور پر صنعتی استعمال کے لیے ہائیڈروجن کی پیداوار کے لیے اہم ہے، جیسے کہ پیٹرولیم اور کیمیائی صنعتوں میں۔
آلودگیوں کو دور کرنے کے لیے گندے پانی کے علاج میں الیکٹرولیسس کا اطلاق کیا جا سکتا ہے۔ الیکٹرو کوگولیشن کے نام سے جانا جاتا اس عمل میں گندے پانی کے ذریعے برقی رو گزرنا شامل ہے، جس سے آلودہ مادوں کا جمنا اور بعد میں پانی سے ان کا اخراج شامل ہے۔ یہ صنعتی اور میونسپل گندے پانی کے علاج کے لیے ایک مؤثر طریقہ ہے۔
بیٹریاں برقی توانائی کو کیمیائی توانائی کی شکل میں ذخیرہ کرتی ہیں، جسے ضرورت پڑنے پر جاری کیا جا سکتا ہے۔ بیٹری کو دوبارہ چارج کرنے کے عمل میں اس کے استعمال کے دوران ہونے والے کیمیائی رد عمل کو تبدیل کرنا شامل ہے، جو کہ الیکٹرولیسس کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، لیڈ ایسڈ بیٹریوں میں، ری چارج کرنے کا عمل لیڈ سلفیٹ اور پانی کو واپس لیڈ ڈائی آکسائیڈ، لیڈ، اور سلفیورک ایسڈ میں تبدیل کرتا ہے، جس سے بیٹری کی اصل ساخت اور اس کی بجلی پیدا کرنے کی صلاحیت بحال ہوتی ہے۔
الیکٹرولیسس مختلف اہم کیمیائی مرکبات کی ترکیب میں استعمال ہوتا ہے۔ ایک قابل ذکر مثال کلورالکالی عمل ہے، جہاں نمکین پانی (سوڈیم کلورائد محلول) کو کلورین گیس، سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ اور ہائیڈروجن گیس بنانے کے لیے الیکٹرولائز کیا جاتا ہے۔ یہ عمل ان کیمیکلز کی تیاری کے لیے بہت ضروری ہے، جن کی صنعتوں جیسے کہ ٹیکسٹائل، کاغذ اور صابن کی تیاری میں بے شمار استعمال ہوتے ہیں۔
\(2NaCl(aq) + 2H_{2}O(l) \rightarrow Cl_{2}(g) + H_{2}(g) + 2NaOH(aq)\)الیکٹرولیسس ایک ورسٹائل عمل ہے جس میں دھات نکالنے، الیکٹروپلاٹنگ، گیسوں کی پیداوار، گندے پانی کی صفائی، بیٹری ری چارجنگ، اور کیمیائی ترکیب میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ برقی توانائی کا استعمال کرتے ہوئے غیر خود ساختہ کیمیائی رد عمل کو چلانے کی اس کی صلاحیت اسے صنعتی عمل اور سائنسی تحقیق دونوں میں انمول بناتی ہے۔ الیکٹرولیسس کے اصولوں اور اطلاق کو سمجھنا توانائی، مواد سائنس اور ماحولیاتی تحفظ میں اختراعات میں معاون ہے۔
