সৃজনশীলঃ ‘…’ ঢাকা রেসিডেনসিয়াল মডেল কলেজ ২০২৬ – তড়িৎ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

ফ্যারাডের সুত্র হতে আমরা পাই- একযোজী একমোল আয়নকে চার্জ মুক্ত করতে 1F বিদ্যুতের প্রয়োজন।

∴ n যোজী একমোল আয়নকে চার্জ মুক্ত করতে বিদ্যুতের প্রয়োজন (1 × n)  F = n × 96500C বিদ্যুৎ

একমোল আয়নে উপস্থিত আয়নের সংখ্যা, $N=6.02\times {10}^{23}$ টি

ধরি, একটি ইলেকট্রনের চার্জ $=e^{-}$

∴ N সংখ্যক আয়নের পরিবাহিত চার্জ $=\mathrm{Ne}-=6.02\times {10}^{23}\times e^{-}$

∴ $\mathrm{Ne}-=n\times 96500C$

বা, $6.023\times {10}^{23}\times e^{-}=96500$ (একযোজী আয়নের জন্য n = 1 )

∴ $e^{-}=\frac{96500}{6.023\times {10}^{23}}=1.602\times {10}^{-19}C$

উদ্দীপকের কোষটি হাইড্রোজেন ফুয়েল সেল। নিচে এ কোষের অ্যানোড, ক্যাথোড ও সামগ্রিক কোষ বিক্রিয়া দেওয়া হলো—

 অ্যানোড তড়িদদ্বারে বিক্রিয়া

ক্যাথোড বিক্রিয়া

$O_2+4e^{-}+2H_{2}O\left(l\right)⟶4{\mathrm{OH}}^{-}\left(\mathrm{aq}\right)$

সামগ্রিক কোষ বিক্রিয়া :

অ্যানোড তড়িদদ্বারে : $2H_2\left(g\right)+4{\mathrm{OH}}^{-}\to 4H_2{O}^{\prime }\left(l\right)+4e$

ক্যাথোড তড়িদদ্বারে : $O_2\left(g\right)+2H_{2}O\left(l\right)+4e^{-}\to 4{\mathrm{OH}}^{-}$

_____________________________________________________________

∴ কোষ বিক্ৰিয়া : $2H_2\left(g\right)+O_2\left(g\right)\to 2H_{2}O\left(l\right)$

উদ্দীপকের কোষটি হাইড্রোজেন অক্সিজেন ফুয়েল সেল। কোষটি পরিবেশ বান্ধব এবং লাভজনক হবে। নিচে উত্তরের যথার্থতা বিচার করা হলো-

হাইড্রোজেন ফুয়েল সেলে বিদ্যুৎ উৎপাদন অধিকতর নিরাপদ ও লাভজনক । সাধারণ জীবাশ্ম জ্বালানির ক্ষেত্রে যেখানে কর্মদক্ষতা মাত্ৰ 20% সেখানে হাইড্রোজেন ফুয়েলের কর্মদক্ষতা প্রায় 80 – 99% পর্যন্ত হয়ে থাকে। ফলে জ্বালানির সাশ্রয় হয়। বিদ্যুৎ উৎপাদনের ক্ষেত্রে হাইড্রোজেনের ব্যবহার যথোপযুক্ত হলে জীবাশ্ম জ্বালানির উপর নির্ভরশীলতা অনেকাংশে হ্রাস পাবে। বিদ্যুতের জন্য জ্বালানির তেলের আমদানি ও পরিবহনজনিত সমস্যা দূরীভূত হবে। কেননা হাইড্রোজেন উৎপাদন যেকোনো প্রত্যন্ত অঞ্চলেও সম্পন্ন করা যায়। ভবিষ্যতে পানির বিদ্যুৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে হাইড্রোজেন উৎপাদন সাশ্রয়ী হলে জ্বালানি কোষের ব্যবহারে সার্বজনীনতা আসবে। সোলার প্যানেল ব্যবহার করে সহজে H2 গ্যাস উৎপাদন করা যাবে। জীবাশা জ্বালানির দহনের ফলে CO, উৎপন্ন হয় যা গ্রিন হাউজ প্রভাবের জন্য প্রধান দায়ী। এ গ্যাস উৎপাদন হ্রাস না করতে পারলে ভবিষ্যতে পৃথিবী হুমকির সম্মুখীন হতে হবে। এ জীবাশ্ম জ্বালানির পরিবর্তে হাইড্রোজেন ফুয়েল সেল ব্যবহার করা যেতে পারে। কারণ হাইড্রোজেন ফুয়েল সেলের কর্মদক্ষতা অনেক বেশি হওয়ায় একদিকে জ্বালানির সাশ্রয় অন্যদিকে পরিবেশ দূষণও রোধ করা সম্ভব। তাই বলা যায়, উদ্দীপকের কোষটি যদিও পরিবেশ বান্ধব তবুও লাভজনক।