Elektrokimyo

Электрокимёвий жараёнлар — физик кимёнинг таркибида ионлари бўлган системаларни (эритмалар, суюкданмалар ва қаттиқ электролитлар), шунингдек, 2 фаза чегарасида зарядли зарралар (ионлар ва электронлар) иштирокидаги жараёнлар ва ҳодисаларни ўрганадиган бўлими. Одатда, фазалардан бири металл ёки яримўтказгич, иккинчиси эса эритма ёки электролит суюқланмаси ёхуд қаттиқ электролит бўлади. Аксари ҳолларда бу 2 фазанинг ўзаро таъсирида электр токи ҳосил бўлади. Шу сабабли Э. электр токи ҳосил бўлиши ёки аксинча кимёвий бирикмаларга электр токининг таъсири натижасида кечадиган физиккимёвий жараёнларни ўрганадиган фан деб ҳисобланади.

Электр токи ва кимёвий ҳодисаларнинг ўзаро боғлиқлиги борасидаги илк тадқиқотлар ХВИИИ асрнинг 2-ярмига тааллуқли. Лекин бу тадқиқотлар ўша даврда кучли электр манбалари бўлмагани боис тасодифий тавсифга эга. Бундай манба ХВИИИ—ХИХ асрларда Л. Галъвани ва А. Волгпа ишлари натижасида пайдо бўлди ва шу сабабли Э.ни уларнинг номлари билан боғлайдилар. Кейинчалик галваник элеменшлар деб ном олган мукаммалроқ кимёвий ток манбалари ишлаб чиқилди. Улардан фойдаланиб физика соҳасида кўпгина кашфиётлар қилинди, электр ва магнетизмнинг қатор асосий қонунлари очилди. ХИХ асрнинг 60-йилларида динамомашиналарнинг кашф этилиши натижасида галваник элементлар электр манбалари сифатида ўз аҳамиятини йўқотди; ХХ асрда яримўтказгичли радиотехника, микроэлектроника, космик техниканинг ривожланиши билан уларга бўлган янги қизиқиш пайдо бўлган. Ҳозирги вақтда автоном кимёвий ток манбаларининг роли янада ортди. Галваник элементдаги электр юритувчи куч (ЭЙУК) моҳиятини тушунтириш учун энергиянинг сақланиш қонуни очилгандан сўнг В. Нернст ишларида гўлатўкис ифодаланган кимёвий назария олға сурилди. Бу назарияга мувофиқ, галваник элементдаги электр энергиянинг манбаи металл электрод ва электролит эритмалари чегараларида содир бўладиган кимёвий реаксиялар энергиясидир. Гибс — Гелмголцнинг термодинамик тенгламаси галваник элемент ЭЙУКни реаксиянинг иссиқдик эффекти ва температура билан боғлаш имкониятини, Нернст тенгламаси (1888) эса ЭЙУКнинг электролит консентрациясига термодинамик боғлиқлигини кўрсатади. Кейинчалик Нернст назарияси баъзи ҳолларда амалиётга тўғри келмаслиги аниқланди. ХХ асрнинг 30—40-йилларида А.Н.Фрумкин Волта ва Нернст ишларини ривожлантириш натижасида галваник элемент ЭЙУК пайдо бўлиш механизмининг тўғри ечимини топди. ХИХ аср бошларида электролизнинг очилиши, сувнинг водород ва кислородга ажралиши (А. Карлейл ва У. Николсон), №ОН ва КОН дан илк бор металл ҳолдаги натрий ва калий олиниши (Г. Деви, 1807), электролизнинг миқдорий қонунлари (Фарадей қонунлари) аниқланиши Э. ривожланишига катта ҳисса қўшди.

1838-йилда Б.С. Якобининг галваник элементни мукаммаллаштириш борасидаги илмий тадқиқотлари натижасида металл тузларини электрокимёвий усулда қайтариб катодда соф металл олиб галванотехникага асос солинди. Ҳозирги вақтда сув, тузларнинг сувдаги эритмалари ва органик моддаларни металл ажратмасдан электролиз (қаранг Электросинтез) қилишга асосланган кучли электрокимёвий ишлаб чиқариш мавжуд. Органик моддаларни элекгросинтез қилиш (Колбе реаксияси), электролит эритмаларининг тузилиш назарияси (қаранг Колрауш конуни), электролитик диссоциация назарияси (С. Аррениус, 1887), ионларнинг солватацияси (тузланиш) тўғрисидаги тасаввурлар (И.А. Каблуков, 1891), ионларнинг ўзаро электростатик таъсири (Дебай — Хюккел назарияси) металлар коррозияси ва ундан ҳимояланиш ва бошқалар Э. ривожланишида муҳим аҳамиятга эга бўлди.

Э.нинг тарихий ривожланишига асосланиб замонавий назарий Э. қуйидаги бўлимларга ажратилади: 1) электролитларнинг тузилиши ва уларнинг электр ўтказувчанлиги; 2) электрод ва эритма чегарасидаги электрокимёвий мувозанат; 3) электрокимёвий реаксиялар тезлиги. ХХ аср охирларида Э.нинг янги мустақил бўлими — 2 та ионли система чегарасидаги мувозанатлар ва мембрана жараёнларини ўрганиш юзага келди.

Э.нинг ривожланиши электротехника, радиотехника, микроэлектроника ва компютер техникаси ютуқлари билан узвий боғлиқ бўлиб, бу тармоқлар асосида электрокимёвий системаларни ўрганишнинг кўпгина усуллари ишлаб чиқилди. Э. замонавий асбобсозликда ҳам муҳим аҳамиятга эга. Э.нинг амалий бўлимларидан бири — хемотроника — электрон ячейкаларни электрон схемаларда қўллаш муаммолари билан шуғулланади.

Э. усуллари фаоллик коэффициентларини, кимёвий реаксияларнинг иссикдик эффектларини аниқлашда, турли системалардаги мувозанат константларини топишда, аналитик кимёда кенг қўлланади. Э. коллоид кимё билан ҳам узвий боғлиқ. Э. ва биология чегарасида янги илмий соҳа — биоэлектрокимё пайдо бўлди; фотоэлектрокимё ҳам алоҳида йўналиш сифатида ажратилади.

Ўзбекистонда Э.нинг ривожланишига А. М. Муртазаев, А. Г. Сиганов ва бошқалар катта ҳисса қўшдилар. "Электрокимёсаноат", Ўзбекистон иссиқбардош материаллар комбинати, Олмалиқ конметаллургия комбинати, Тошкент авиация заводи, Тошкент қишлоқ хўжалиги машиналари заводи, "Фотон" ва бошқалар кўпгина корхоналарда Э. жараёнларини қўллаб маҳсулотлар ишлаб чиқарилади.

Адабиёт

• Дамаскин Б.Б., Петрий О.А., Электрохимия, М., 1987; А.И.Левин, Электрохимия светннх металлов, М., 1982; Прикладная электрохимия. Под ред. А. П.Томилова, М., 1984; ДасоянМ. А., Паломская И.Я., СахоноваЕ.В., Технология электрохимических покрмтий, Л., 1989. Саиджамол Эшонхўжаев.