Bulk electrolysis
மொத்த மின்னாற்பகுப்பு பொட்டென்ஷியோஸ்டாடிக் கூலொமெட்ரி அல்லது கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பொடென்ஷியல் கூலொமெட்ரி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இந்த சோதனை என்பது கூலோமெட்ரியின் ஒரு வடிவமாகும், இது பொதுவாக ஒரு பொட்டென்ஷியோஸ்டாட் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படும் மூன்று மின்முனை அமைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது. பரிசோதனையில் வேலை செய்யும் மின்முனை ஒரு நிலையான ஆற்றல் (வோல்ட்) மற்றும் மின்னோட்டம் (ஆம்ப்ஸ்) காலப்போக்கில் (விநாடிகள்) கண்காணிக்கப்படுகிறது. ஒரு ஒழுங்காக இயங்கும் பரிசோதனையில் ஒரு பகுப்பாய்வு அதன் அசல் ஆக்சிஜனேற்ற நிலையிலிருந்து ஒரு புதிய ஆக்சிஜனேற்ற நிலைக்கு அளவு ரீதியாக மாற்றப்படுகிறது, இது குறைக்கப்படுகிறது அல்லது ஆக்சிஜனேற்றப்படுகிறது. அடி மூலக்கூறு நுகரப்படும்போது, மின்னோட்டமும் குறைகிறது, மாற்றம் நிறைவடையும் போது பூஜ்ஜியத்தை நெருங்குகிறது. சோதனை காலப்போக்கில் மின்சார மின்னோட்டத்தை (ஆம்ப்ஸ்) அளவிடுகிறது என்றாலும், மொத்த கூலம்புகள் (மொத்த மின்சார கட்டணம்) நொடிகளில் நேரத்திற்கு எதிராக திட்டமிடப்பட்டதால் மொத்த மின்னாற்பகுப்பின் முடிவுகள் பார்வைக்கு காட்டப்படுகின்றன. சோதனை எதிர்பார்க்கப்படும் மொத்த கூலம்ப்களின் எண்ணிக்கையை நெருங்குகிறது என்பதைக் காட்ட இது செய்யப்படுகிறது. அடிப்படை உறவுகள் மற்றும் பயன்பாடுகள் மாதிரி நிறை, மூலக்கூறு நிறை, மின்முனை எதிர்வினையில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் பரிசோதனையின் போது அனுப்பப்பட்ட எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை அனைத்தும் ஃபாரடேயின் மின்னாற்பகுப்பு விதிகளால் தொடர்புடையவை. மூன்று மதிப்புகள் தெரிந்தால், நான்காவது கணக்கிடப்படலாம். மின்னாற்பகுப்பின் விளைபொருளை தனிமைப்படுத்த முடிந்தால், மொத்த மின்னாற்பகுப்பு செயற்கை நோக்கங்களுக்காகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். தயாரிப்பு நடுநிலையாக இருக்கும்போது இது மிகவும் வசதியானது மற்றும் பிரித்தெடுத்தல் மூலம் எலக்ட்ரோலைட் கரைசலில் இருந்து தனிமைப்படுத்தப்படலாம் அல்லது தயாரிப்பு மின்முனையில் தட்டப்படும்போது அல்லது மற்றொரு பாணியில் வீழ்படிவாக இருக்கும்போது இது மிகவும் வசதியானது. தயாரிப்பை தனிமைப்படுத்த முடியாவிட்டாலும், குறிப்பிட்ட சூழ்நிலையைப் பொறுத்து என். எம். ஆர், ஈ. பி. ஆர், யுவி-விஸ், எஃப். டி. ஐ. ஆர் உள்ளிட்ட பிற பகுப்பாய்வு நுட்பங்களை கரைசலில் செய்ய முடியும். விசேஷமாக வடிவமைக்கப்பட்ட செல்களில், சோதனையின் போது கரைசலை தீவிரமாக கண்காணிக்க முடியும். செல் வடிவமைப்பு பெரும்பாலான மூன்று மின்முனை சோதனைகளில் இரண்டு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட செல்கள் உள்ளன. ஒன்று துணை மற்றும் செயல்படும் மின்முனையை கொண்டுள்ளது, மற்றொன்று குறிப்பு மின்முனையை கொண்டுள்ளது. கண்டிப்பாகச் சொல்வதானால், குறிப்பு மின்முனைக்கு ஒரு தனி பெட்டி தேவையில்லை. சில்வர்/சில்வர் குளோரைடு கம்பி மின்முனை போன்ற அரை-குறிப்பு மின்முனையை பகுப்பாய்வு கரைசலுக்கு நேரடியாக வெளிப்படுத்தலாம். இத்தகைய சூழ்நிலைகளில் பகுப்பாய்வு மற்றும் சுவடு ரெடாக்ஸ் தயாரிப்புகள் குறிப்பு மின்முனையுடன் தொடர்பு கொண்டு அதை பயனற்றதாக மாற்றலாம் அல்லது சறுக்கலை அதிகரிக்கலாம் என்ற கவலை உள்ளது. இதன் விளைவாக, இந்த எளிய குறிப்புகள் கூட பொதுவாக அவற்றின் சொந்த செல்களில் பிரிக்கப்படுகின்றன. நிலையான ஹைட்ரஜன் மின்முனை, நிறைவுற்ற காலோமெல் மின்முனை அல்லது சில்வர் குளோரைடு மின்முனை (குறிப்பிட்ட செறிவு) போன்ற மிகவும் சிக்கலான குறிப்புகள் மின்முனை வீழ்ச்சியடையும் அல்லது பகுப்பாய்வுடன் தொடர்பு கொள்ளும்/வினைபுரியும் என்ற பயத்தில் பகுப்பாய்வு கரைசலை நேரடியாக கலக்க முடியாது. ஒரு மொத்த மின்னாற்பகுப்பு மூன்று பகுதி கலத்தில் சிறப்பாக செய்யப்படுகிறது, இதில் துணை மின்முனை மற்றும் குறிப்பு மின்முனை இரண்டும் அவற்றின் சொந்த கலத்தைக் கொண்டுள்ளன, இது வேலை செய்யும் மின்முனையை கொண்ட கலத்துடன் இணைக்கிறது. இது துணை மின்முனையில் நிகழும் விரும்பத்தகாத ரெடாக்ஸ் நிகழ்வுகளை தனிமைப்படுத்துகிறது. மொத்த மின்னாற்பகுப்பின் போது, பகுப்பாய்வு வேலை செய்யும் மின்முனையில் ஒரு ரெடாக்ஸ் நிகழ்வுக்கு உட்படுகிறது. அமைப்பு திறந்திருந்தால், அந்த எதிர்வினையின் விளைபொருள் மீண்டும் துணை மின்முனைக்கு பரவுவதற்கும் தலைகீழ் ரெடாக்ஸ் எதிர்வினைக்கு உட்படுத்தப்படுவதற்கும் சாத்தியமாகும். வேலை செய்யும் மின்முனையில் சரியான மின்னோட்டத்தை பராமரிப்பதைத் தவிர, துணை மின்முனை பெரும்பாலும் ஆக்சிஜனேற்றம் அல்லது கரைப்பான் அல்லது எலக்ட்ரோலைட்டைக் குறைத்து மின்னோட்டத்தை சமநிலைப்படுத்த தீவிர ஆற்றல்களை அனுபவிக்கும். மின்னழுத்த அளவீட்டு சோதனைகளில், மின்னோட்டங்கள் (ஆம்ப்ஸ்) மிகவும் சிறியவை மற்றும் ஒரு சிறிய அளவு கரைப்பான் அல்லது எலக்ட்ரோலைட்டை சிதைப்பதில் சிக்கல் இல்லை. இதற்கு மாறாக, ஒரு மொத்த மின்னாற்பகுப்பு என்பது பல அளவிலான வரிசைகளால் அதிக மின்னோட்டங்களை உள்ளடக்கியது. துணை மின்முனையில், இந்த அதிக மின்னோட்டம் கரைசல்/எலக்ட்ரோலைட்டின் குறிப்பிடத்தக்க அளவை சிதைத்து, மின்னோட்டத்தை சமநிலைப்படுத்தும் முயற்சியில் இந்த செயல்பாட்டில் கரைசலை கொதிக்க வைக்கும். இந்த சவாலைத் தணிக்க துணை உயிரணுவில் பெரும்பாலும் ஒட்டுமொத்த ரெடாக்ஸ் எதிர்வினையை சமநிலைப்படுத்த ஒரு ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் அல்லது அதிக அளவு தியாக குறைப்பு (ஃபெரோசீன்) அல்லது தியாக ஆக்ஸிஜனேற்ற (ஃபெரோசீனியம்) இருக்கும். சிறந்த செயல்திறனுக்காக, துணை மின்முனை மேற்பரப்பு பகுதியில் ஒத்ததாகவும், முடிந்தவரை நெருக்கமாகவும், வேலை செய்யும் மின்முனையுடன் சமமாக இடைவெளியிலும் இருக்க வேண்டும். இது "ஹாட் ஸ்பாட்களை" தடுக்கும் முயற்சியில் உள்ளது. குறைந்த எதிர்ப்பின் பாதையைப் பின்பற்றும் மின்னோட்டத்தின் விளைவாக ஹாட் ஸ்பாட்கள் உள்ளன. இதன் பொருள் ரெடாக்ஸ் வேதியியலின் பெரும்பகுதி வேலை செய்யும் மற்றும் துணை மின்முனைக்கு இடையிலான குறுகிய பாதையின் இரு முனைகளிலும் புள்ளிகளில் ஏற்படும். கரைசலின் கொள்ளளவு எதிர்ப்புடன் தொடர்புடைய வெப்பம் இந்த புள்ளிகளைச் சுற்றியுள்ள பகுதியில் நிகழலாம், உண்மையில் கரைசலை கொதிக்க வைக்கிறது. கரைசலின் இந்த தனிமைப்படுத்தப்பட்ட கொதிநிலையின் விளைவாக ஏற்படும் குமிழியை வாயு பரிணாமத்துடன் குழப்பலாம். விகிதங்கள் மற்றும் இயக்கவியல் இத்தகைய எதிர்வினைகள்/சோதனைகளின் விகிதம் கரைசலின் செறிவால் தீர்மானிக்கப்படுவதில்லை, மாறாக கரைசலில் உள்ள அடி மூலக்கூறின் வெகுஜன பரிமாற்றத்தால் மின்முனை மேற்பரப்புக்கு தீர்மானிக்கப்படுகிறது. கரைசலின் அளவு குறைக்கப்படும்போது, கரைசல் மிக வேகமாக கிளறப்படும்போது அல்லது வேலை செய்யும் மின்முனையின் பரப்பளவு அதிகரிக்கும் போது விகிதங்கள் அதிகரிக்கும். வெகுஜன பரிமாற்றம் மிகவும் முக்கியமானது என்பதால், மொத்த மின்னாற்பகுப்பின் போது கரைசல் கிளறப்படுகிறது. இருப்பினும், இந்த நுட்பம் பொதுவாக ஒரு ஹைட்ரோடினமிக் நுட்பமாக கருதப்படுவதில்லை, ஏனெனில் மின்முனைக்கு எதிரான கரைசலின் லேமினார் ஓட்டம் கிளர்ச்சியின் நோக்கம் அல்லது விளைவு அல்ல. மொத்த மின்னாற்பகுப்பு எப்போதாவது இலக்கியத்தில் மின் வேதியியல் எதிர்வினை விகிதங்களைப் படிப்பதற்கான வழிமுறையாக மேற்கோள் காட்டப்படுகிறது. இருப்பினும், மொத்த மின்னாற்பகுப்பு பொதுவாக மின் வேதியியல் எதிர்வினை விகிதங்களைப் படிப்பதற்கான ஒரு மோசமான முறையாகும், ஏனெனில் மொத்த மின்னாற்பகுப்பு விகிதம் பொதுவாக வெகுஜன பரிமாற்றத்தைச் செய்வதற்கான குறிப்பிட்ட உயிரணுக்களின் திறனால் நிர்வகிக்கப்படுகிறது. இந்த வெகுஜன பரிமாற்ற தடையை விட மெதுவான விகிதங்கள் அரிதாகவே ஆர்வமாக உள்ளன. செயல்திறன் மற்றும் வெப்ப இயக்கவியல் மின்னாற்பகுப்பு பகுப்பாய்வுகள் பெரும்பாலும் ஒரு மொத்த மின்னாற்பகுப்பு பரிசோதனையால் தீர்மானிக்கப்படும் கொடுக்கப்பட்ட செயல்முறையின் தற்போதைய செயல்திறன் அல்லது ஃபாரடைக் செயல்திறனைக் குறிப்பிடும். எடுத்துக்காட்டாக, ஹைட்ரஜனின் ஒரு மூலக்கூறு ஒரு அமிலக் கரைசலில் செருகப்பட்ட ஒவ்வொரு இரண்டு எலக்ட்ரான்களிலிருந்தும் விளைந்தால், ஃபாரடைக் செயல்திறன் 100% ஆக இருக்கும். எலக்ட்ரான்கள் வேறு சில எதிர்வினைகளைச் செய்யவில்லை என்பதை இது குறிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, நீரின் ஆக்சிஜனேற்றம் பெரும்பாலும் ஆக்சிஜனையும் ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடையும் அனோடில் உற்பத்தி செய்யும். இந்த தயாரிப்புகள் ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த ஃபாரடைக் செயல்திறனுடன் தொடர்புடையவை, இது சோதனை ஏற்பாட்டுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது. மின்னோட்ட செயல்திறன் வெப்ப இயக்கவியல் செயல்திறனைப் போன்றது அல்ல, ஏனெனில் இது எலக்ட்ரான்களில் எவ்வளவு ஆற்றல் (வோல்ட்டுகளில் உள்ள ஆற்றல்) சேர்க்கப்பட்டுள்ளது அல்லது அகற்றப்பட்டுள்ளது என்பதை ஒருபோதும் குறிப்பிடாது. அதிகப்படியான எதிர்வினைகளால் தீர்மானிக்கப்படும் மின்னழுத்த செயல்திறன் மின் வேதியியல் எதிர்வினையின் வெப்ப இயக்கவியலுடன் நேரடியாக தொடர்புடையது. உண்மையில் ஒரு எதிர்வினை எந்த அளவிற்கு முடிவடைகிறது என்பது வட்டி குறைப்பு திறனை விட பயன்படுத்தப்பட்ட திறன் எவ்வளவு பெரியது என்பதோடு தொடர்புடையது. பல குறைப்பு ஆற்றல்கள் ஆர்வமாக இருந்தால், ஒரு மின்னாற்பகுப்பு ஆற்றலை ஒரு ரெடாக்ஸ் நிகழ்வுக்கு அப்பால் ஒரு "பாதுகாப்பான" தூரத்தை (200 எம். வி போன்றவை) அமைப்பது பெரும்பாலும் கடினம். இதன் விளைவாக அடி மூலக்கூறை முழுமையடையாமல் மாற்றுவது அல்லது சில அடி மூலக்கூறுகளை மிகவும் குறைக்கப்பட்ட வடிவத்திற்கு மாற்றுவது ஆகும். கடந்து வந்த மின்னோட்டத்தை பகுப்பாய்வு செய்யும் போது மற்றும் அடி மூலக்கூறு கரைசலுடன் மேலும் பகுப்பாய்வு/தனிமைப்படுத்தல்/சோதனைகள் செய்ய முயற்சிக்கும் போது இந்த காரணி கருத்தில் கொள்ளப்பட வேண்டும். குறிப்புகள் மின்காந்த பகுப்பாய்வு முறைகள்