पृथक्करण का एक विशेष मामला (क्षय की प्रक्रियाएक पदार्थ के बड़े कण - आयनों या कणों के अणुओं - छोटे कणों में) इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण है, जिसमें समाधान में एक इलेक्ट्रोलाइट नामक पदार्थ के तटस्थ अणु (एक ध्रुवीय विलायक के अणुओं की कार्रवाई के परिणामस्वरूप) आवेशित कणों में विघटित होते हैं: उद्धरण और आयनों। यह इलेक्ट्रोलाइट समाधान की क्षमता को वर्तमान का संचालन करने की व्याख्या करता है।
सभी इलेक्ट्रोलाइट्स को दो समूहों में विभाजित करने की प्रथा है: कमजोर और मजबूत। पानी कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स से संबंधित है, पानी के पृथक्करण की एक छोटी मात्रा में विघटित अणुओं की विशेषता है, क्योंकि वे काफी स्थिर हैं और व्यावहारिक रूप से आयनों में विघटित नहीं होते हैं। शुद्ध (कोई अशुद्धियाँ) पानी कमजोर रूप से विद्युत प्रवाह का संचालन करता है। यह स्वयं अणु की रासायनिक प्रकृति के कारण है, जब सकारात्मक रूप से ध्रुवीकृत हाइड्रोजन परमाणु अपेक्षाकृत छोटे ऑक्सीजन परमाणु के इलेक्ट्रॉन खोल में एम्बेडेड होते हैं, जो नकारात्मक रूप से ध्रुवीकृत होता है।
इलेक्ट्रोलाइट्स की ताकत और कमजोरी की विशेषता हैविखंडन की डिग्री (α द्वारा चिह्नित, अक्सर यह मान 0 से 100 तक या 0 से 1 की इकाई के अंशों में व्यक्त किया जाता है) - आयनों में क्षय करने की क्षमता, अर्थात् क्षय से पहले कणों की संख्या के लिए मृत कणों की संख्या का अनुपात। ध्रुवीय पानी के अणुओं की कार्रवाई के तहत एसिड, लवण और आधार जैसे पदार्थ पूरी तरह से आयनों में विघटित हो जाते हैं। पानी का पृथक्करण H2O अणुओं के अपघटन के साथ H + प्रोटॉन और OH- हाइड्रॉक्सिल समूह में होता है। यदि हम फार्म में इलेक्ट्रोलाइट हदबंदी के समीकरण का प्रतिनिधित्व करते हैं: M = K ++ A-, तो पानी के पृथक्करण को समीकरण द्वारा व्यक्त किया जा सकता है: H2O↔H ++ OH-, और जिस समीकरण से पानी के पृथक्करण की डिग्री की गणना की जाती है, उसे दो रूपों (माध्यम से) में दर्शाया जा सकता है। गठित प्रोटॉन की सांद्रता या गठित हाइड्रॉक्सिल समूहों की सांद्रता): α = [Н +] / [Н2О] या α = [ОН -] / [Н2О]। चूंकि α का मूल्य न केवल पदार्थ की रासायनिक प्रकृति से प्रभावित होता है, बल्कि समाधान या इसके तापमान की सांद्रता से भी पृथक्करण की स्पष्ट (काल्पनिक) डिग्री के बारे में बात करने के लिए प्रथागत है।
सहित कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के अणुओं की प्रवृत्तिपानी, आयनों में विघटित करने के लिए पृथक्करण स्थिरांक (संतुलन स्थिरांक का एक विशेष मामला) की विशेषता होती है, जिसे आमतौर पर केडी के रूप में दर्शाया जाता है। इस मूल्य की गणना करने के लिए, प्रभावी द्रव्यमान का नियम लागू किया जाता है, जो प्राप्त और प्रारंभिक पदार्थों के द्रव्यमान के बीच अनुपात को स्थापित करता है। पानी का इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण हाइड्रोजन प्रोटॉन और हाइड्रॉक्सिल समूह में मूल पानी के अणुओं का क्षय है, इसलिए पृथक्करण स्थिरांक समीकरण द्वारा व्यक्त किया जाता है: केडी = [एच +] • [ओएच -] / एच 2 ओ]। पानी के लिए यह मान स्थिर है और केवल तापमान पर निर्भर करता है, 25 ° C, Kd = 1.86 • 10-16 के बराबर तापमान पर।
पानी की दाढ़ द्रव्यमान (18 ग्राम / मोल), औरविघटित अणुओं की सांद्रता की उपेक्षा करना और प्रति 1000 ग्राम पानी के द्रव्यमान का 1 d3 का द्रव्यमान लेना, पानी के 1 d33 में [5]: [H2O] = 1000 / 18.0153 / 55.51 mol / dm3 में असिंचित अणुओं की एकाग्रता की गणना करना संभव है। फिर, पृथक्करण स्थिरांक के समीकरण से, आप प्रोटॉन और हाइड्रॉक्सिल समूहों की सांद्रता का उत्पाद पा सकते हैं: [H +] • [OH -] = 1.86 • 10-16 • 55.51 = 1 • 10-14। जब वर्गमूल को प्राप्त मान से निकाला जाता है, तो प्रोटॉन (हाइड्रोजन आयन) की सांद्रता प्राप्त की जाती है, जो समाधान की अम्लता को निर्धारित करती है और हाइड्रॉक्सिल समूहों की एकाग्रता के बराबर होती है: [एच +] = [ओह -] = १०-7।
लेकिन प्रकृति में, ऐसी पवित्रता का पानी मौजूद नहीं हैइसमें घुलित गैसों की उपस्थिति या अन्य पदार्थों के साथ पानी के दूषित होने के कारण (वास्तव में, पानी विभिन्न इलेक्ट्रोलाइट्स का एक समाधान है), इसलिए, 25 डिग्री सेल्सियस पर, हाइड्रोजन प्रोटॉन या हाइड्रॉक्सिल समूहों की एकाग्रता 1 • 10-7 से भिन्न होती है। यही है, पानी की अम्लता पानी के पृथक्करण के रूप में न केवल ऐसी प्रक्रिया की घटना के कारण है। हाइड्रोजन एक्सपोनेंट हाइड्रोजन आयनों (pH) की सांद्रता का ऋणात्मक लघुगणक है; इसे पानी की अम्लता या क्षारीयता और जलीय घोलों के आकलन के लिए पेश किया जाता है, क्योंकि यह नकारात्मक शक्तियों वाली संख्याओं का उपयोग करना मुश्किल है। शुद्ध पानी के लिए, पीएच = 7, लेकिन चूंकि प्रकृति में कोई शुद्ध पानी नहीं है, और पानी के पृथक्करण के साथ-साथ अन्य भंग इलेक्ट्रोलाइट्स के अपघटन के साथ होता है, तो पीएच मान 7 या उससे कम हो सकता है, जो कि पानी के लिए है, अभ्यास में, पीएच ≠ 7।
