ایلومینیم کی پیداوار کے الیکٹرولائٹک عمل میں ، ایلومینیم کا جمع ہونا ایک اہم رد عمل ہے جو ایلومینیم آئنوں کو دھاتی ایلومینیم میں تبدیل کرتا ہے۔ اور یہ جمع کرنے کا عمل کیتھوڈ پر ہوتا ہے۔
یہ سمجھنے کے لئے کہ ایلومینیم کیتھوڈ میں کیوں جمع ہے ، ہمیں الیکٹرولیسس کی نوعیت اور آئنوں کی نقل و حرکت سے شروع کرنے کی ضرورت ہے۔ ہال - ہورولٹ عمل میں ، جو صنعتی ایلومینیم کی پیداوار میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے ، الیکٹرویلیٹک سیل میں ایک پگھلا ہوا الیکٹروائلیٹ ہوتا ہے جو بنیادی طور پر کریویلائٹ اور ایلومینیم آکسائڈ پر مشتمل ہوتا ہے۔ جب الیکٹرک کرنٹ کا اطلاق ہوتا ہے تو ، الیکٹرولائٹ میں آئنوں نے بجلی کے میدان کی کارروائی کے تحت سمت سے حرکت کرنا شروع کردی۔
ایلومینیم آئنوں (al³⁺) پر مثبت چارج کیا جاتا ہے۔ بجلی کے میدان میں ، مثبت آئن ہمیشہ منفی چارج شدہ الیکٹروڈ کی طرف بڑھتے ہیں۔ الیکٹرولائٹک سیل میں ، کیتھڈ منفی طور پر چارج شدہ الیکٹروڈ ہے ، جبکہ انوڈ کو مثبت طور پر چارج کیا جاتا ہے۔ لہذا ، ایلومینیم آئن کیتھوڈ کی طرف مسلسل آگے بڑھیں گے۔
جب ایلومینیم آئن کیتھوڈ کی سطح پر پہنچ جاتے ہیں تو ، وہ کیتھوڈ سے الیکٹران حاصل کرتے ہیں اور کمی کا رد عمل سے گزرتے ہیں۔ اس رد عمل کی کیمیائی مساوات یہ ہے: al³⁺ + 3 e⁻ → al. اس رد عمل کے ذریعہ ، ایلومینیم آئن اپنا معاوضہ کھو دیتے ہیں اور دھاتی ایلومینیم میں تبدیل ہوجاتے ہیں۔ چونکہ الیکٹرولائٹک سیل اعلی - درجہ حرارت کے ماحول (تقریبا 950 - 970 ڈگری) میں ہے ، لہذا پیدا شدہ دھاتی ایلومینیم پگھلی ہوئی حالت میں ہے۔
ہال میں کیتھڈ - ہورولٹ عمل عام طور پر کاربن اینٹوں سے بنا ہوتا ہے ، جو الیکٹرولائٹک سیل کے نیچے رکھے جاتے ہیں۔ یہ ڈیزائن ایلومینیم جمع کرنے کے لئے ایک مستحکم پلیٹ فارم مہیا کرتا ہے۔ جمع کرنے والے پگھلے ہوئے ایلومینیم میں پگھلے ہوئے الیکٹرولائٹ سے زیادہ کثافت ہوتی ہے ، لہذا یہ کیتھوڈ کی سطح پر ڈوب جائے گا اور وہاں جمع ہوجائے گا ، جو ایلومینیم جمع کرنے کا عمل بھی ہے۔
اس کے برعکس ، انوڈ وہ جگہ ہے جہاں آکسیکرن کے رد عمل ہوتے ہیں۔ انوڈ میں ، آکسائڈ آئنوں (O²⁻) کاربن ڈائی آکسائیڈ بنانے کے لئے انوڈ میں کاربن کے ساتھ الیکٹرانوں سے محروم ہوجاتے ہیں اور یہاں کوئی ایلومینیم جمع نہیں ہوتا ہے۔
اس کے علاوہ ، ایلومینیم جمع کرنے کے لئے کیتھڈ کا مواد بھی بہت ضروری ہے۔ کاربن اینٹوں میں اچھی برقی چالکتا ہے ، جو اس بات کو یقینی بناسکتی ہے کہ کمی کے رد عمل کو مکمل کرنے کے لئے الیکٹرانوں کو آسانی سے ایلومینیم آئنوں میں منتقل کیا جائے۔ ایک ہی وقت میں ، کاربن اینٹیں الیکٹرویلیٹک سیل میں اعلی - درجہ حرارت کے ماحول کا مقابلہ کرسکتی ہیں اور عام حالات میں پگھلے ہوئے ایلومینیم کے ساتھ رد عمل ظاہر نہیں کرسکتی ہیں ، جو اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ جمع شدہ ایلومینیم آلودہ نہیں ہے اور اچھی پاکیزگی کو برقرار رکھ سکتا ہے۔
یہ دیکھا جاسکتا ہے کہ کیتھڈ میں ایلومینیم کا جمع ہونا برقی میدان میں مثبت آئنوں کی دشاتمک حرکت اور کیتھوڈ میں کمی کے رد عمل کا نتیجہ ہے۔ یہ عمل نہ صرف ایلومینیم الیکٹرولیسس کا بنیادی مرکز ہے بلکہ ایلومینیم کی پیداوار کی کارکردگی اور معیار کا بھی تعین کرتا ہے۔ لہذا ، ایلومینیم کی صنعتی پیداوار میں ، کیتھڈ کے معمول کے عمل کو یقینی بنانا اور اس کی اچھی کارکردگی کو برقرار رکھنا ایلومینیم کے ہموار جمع کو یقینی بنانے کے لئے اہم روابط ہیں۔
