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ग्रोव गैस बैटरी
अनुवादित
Volt

द्वारा बनाया गया

Volt

3. सितंबर 2026SE
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ग्रोव गैस बैटरी

इससे पहले का हर सेल अपना ईंधन स्वयं ढोता था। वोल्टा का पाइल अपनी जस्ते की चकतियाँ खा जाता था; डेनियल का सेल जस्ते की छड़ और कॉपर सल्फेट का घोल खा जाता था। धातु चुक जाने पर सेल भी चुक जाता था, और अधिक ऊर्जा पाने का एकमात्र रास्ता था बड़ा सेल बनाना। 1839 में विलियम रॉबर्ट ग्रोव ने, जो पेशे से वकील थे और खाली समय में भौतिकी करते थे, Philosophical Magazine में कुछ और बताया। उन्होंने प्लैटिनम की दो पट्टियाँ तनु सल्फ्यूरिक अम्ल में आधी डुबोईं और एक का ऊपरी आधा हिस्सा हाइड्रोजन में तथा दूसरे का ऑक्सीजन में बंद कर दिया। सेल लगभग एक वोल्ट देता था और भीतर कोई खर्च होने वाली धातु नहीं थी: प्लैटिनम ज्यों का त्यों रहता था, खर्च गैस होती थी। उन्होंने पचास ऐसे सेल जोड़कर जिसे गैस वोल्टाई बैटरी कहा, उसी से पानी का विद्युत अपघटन किया — यानी अभिक्रिया को स्वयं से उल्टा चलाया। यही ईंधन सेल का पूरा विचार है, और यह किसी के उपयोग कर पाने से एक सौ बीस वर्ष पहले आ गया। कारण तीसरे चरण में है: अभिक्रिया केवल उसी रेखा पर हो सकती है जहाँ गैस, द्रव और उत्प्रेरक तीनों मिलते हैं, और चिकने प्लैटिनम तार पर वह रेखा नगण्य होती है। ग्रोव के सेल अच्छा वोल्टेज देते थे और धारा लगभग शून्य। उसके बाद का सब कुछ — प्लैटिनम ब्लैक, मॉन्ड और लैंगर की छिद्रित प्लेटें, बेकन के दाबयुक्त निकल इलेक्ट्रोड, आज का झिल्ली स्टैक — उसी एक ज्यामितीय समस्या पर हमला है। ग्रोव ने कभी पेटेंट नहीं कराया। उन्होंने इसे एक पत्र में प्रकाशित किया और ऊर्जा संरक्षण पर बहस की ओर बढ़ गए।
मध्यवर्ती
45 मिनट

निर्देश

1

दोनों गैस अर्ध-सेल बनाइए

250 मिली के बीकर को आधा 1 M सल्फ्यूरिक अम्ल से भरिए (50% अम्ल के 55 मिली को 500 मिली तक तनु कीजिए, अम्ल को पानी में डालिए, चश्मा और दस्ताने पहनकर)। दो परखनलियाँ उसी अम्ल से भरिए, हवा घुसे बिना उन्हें बीकर में उलटा कीजिए और मुँह नीचे करके क्लैंप कीजिए। हर परखनली के भीतर प्लैटिनम का तार इस तरह चढ़ाइए कि उसका निचला सिरा द्रव में रहे और ऊपरी सिरा परखनली के खाली शीर्ष में हो।

इस चरण के लिए सामग्री:

50 % गंधकाम्ल50 % गंधकाम्ल60 मिली
प्लैटिनम तारप्लैटिनम तार2 टुकड़े
आसुत जलआसुत जल500 मिली

आवश्यक उपकरण:

बोरोसिलिकेट बीकरबोरोसिलिकेट बीकर
परखनली सेटपरखनली सेट
प्रयोगशाला सुरक्षा चश्माप्रयोगशाला सुरक्षा चश्मा
रसायन-रोधी दस्तानेरसायन-रोधी दस्ताने
प्रयोगशाला स्टैंड और क्लैंप सेटप्रयोगशाला स्टैंड और क्लैंप सेट
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इसे इसकी अपनी गैस से चार्ज कीजिए, फिर पढ़िए

दोनों प्लैटिनम तारों को 60 सेकंड तक 3 V की सप्लाई से जोड़िए। गैस परखनलियों के ऊपरी भाग में जमा होती है: ऋण तार पर हाइड्रोजन, धन पर ऑक्सीजन, हाइड्रोजन लगभग दोगुनी। सप्लाई हटाइए और मल्टीमीटर सीधे उन्हीं दो तारों पर लगाइए। पाँच मिनट तक हर 30 सेकंड पर खुले परिपथ का वोल्टेज पढ़िए और लिखिए। फिर 1 kOhm का भार लगाकर वोल्टेज दोबारा पढ़िए: धारा वही वोल्टेज 1000 से भाग देने पर मिलती है।

आवश्यक उपकरण:

समायोज्य बेंच विद्युत आपूर्तिसमायोज्य बेंच विद्युत आपूर्ति
प्रयोगशाला श्रेणी का डिजिटल मल्टीमीटरप्रयोगशाला श्रेणी का डिजिटल मल्टीमीटर
मगरमच्छ-क्लिप परीक्षण तारमगरमच्छ-क्लिप परीक्षण तार
1/4 वाट प्रतिरोधक किट1/4 वाट प्रतिरोधक किट
स्टॉपवॉचस्टॉपवॉच
3

पता कीजिए इसे कौन दबा रहा है

आपका सेल ठीक-ठाक वोल्टेज रखता है और धारा दयनीय देता है। यही ग्रोव का अपना परिणाम था, और इसके चार संभावित कारण हैं। इन्हें इसी क्रम में जाँचिए: हर जाँच एक ही चीज़ बदलती है, और उत्तर अवरोध का नाम बता देता है।

Flow

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आवश्यक उपकरण:

प्रयोगशाला श्रेणी का डिजिटल मल्टीमीटरप्रयोगशाला श्रेणी का डिजिटल मल्टीमीटर
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वह वोल्ट जिससे आगे नहीं जा सकते

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आवश्यक उपकरण:

डेस्कटॉप कंप्यूटरडेस्कटॉप कंप्यूटर
5

इतिहास और संदर्भ

ग्रोव ने जो प्रकाशित किया (1839, Philosophical Magazine श्रृंखला 3 खंड 14): प्लैटिनम के दो इलेक्ट्रोड, तनु सल्फ्यूरिक अम्ल, एक पर हाइड्रोजन और दूसरे पर ऑक्सीजन, प्रति सेल लगभग एक वोल्ट, पचास श्रेणीक्रम में। पेटेंट कभी दायर नहीं हुआ। ईंधन सेल नाम उनका नहीं है — लुडविग मॉन्ड और कार्ल लैंगर ने 1889 में इसे छिद्रित प्लेटों और इलेक्ट्रोलाइट थामने वाले मैट्रिक्स वाले संस्करण के लिए गढ़ा। आधुनिक निर्माण विनिर्देश (व्युत्पन्न, ग्रोव का नहीं): उनकी अनकही सांद्रता के बजाय 1 M सल्फ्यूरिक अम्ल, पट्टियों के बजाय प्लैटिनम तार, और गैस बनाने के लिए दूसरी बैटरी के बजाय बेंच सप्लाई। रसायन वही है। यह क्यों रुका रहा: प्लैटिनम ही एकमात्र उपयोगी उत्प्रेरक था और अभिक्रिया केवल वहीं चलती है जहाँ गैस, अम्ल और धातु स्पर्श करें। फ्रांसिस बेकन ने 1932 से 1959 तक प्लैटिनम की जगह दाब में छिद्रित निकल लगाने में लगाए और 5 kW तक पहुँचे; अपोलो में उड़ने वाले सेलों का पूर्वज वही मशीन है, ग्रोव की नहीं। ग्रोव का ईमानदार पाठ यह है कि उन्होंने एक सिद्धांत सिद्ध किया और अभियांत्रिकी को एक सदी तक खुला छोड़ दिया।

सामग्री

3
  • प्लेसहोल्डर
  • प्लेसहोल्डर
  • 500 मिली
    प्लेसहोल्डर

आवश्यक उपकरण

11

CC0 पब्लिक डोमेन

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