Hvad er en koncentrationscelle?
En koncentrationscelle er delt i to forskellige sektioner, som er forbundet af en komponent for at lade elektronpartikler passere, såsom en saltbro. Disse to halvceller indeholder elektroder, og opløsningerne i hver er forskellige i deres koncentrationer. Når koncentrationscellen aktiveres, bliver den koncentrerede opløsning typisk mere fortyndet, medens den spredte tilsætter molekyler, indtil begge er ens. Normalt når ligevægten nærmer sig, genereres en spænding. Styrken af denne reaktion kan måles ved at beregne cellens potentiale ved hjælp af en matematisk formel kaldet Nernst-ligningen.
Beregning af potentialet for en koncentrationscelle kræver normalt et voltmeter. Værdien leveret af instrumentet, som kan være positiv eller negativ, kan derefter sættes i ligningen og bruges med koncentrationsniveauet til at bestemme potentialet. Elektroner strømmer fra et stof til et andet i en koncentrationscelle. Det afsnit, der mister partikler kaldes oxidationssiden, mens reduktionssiden får dem.
Metaldele bruges ofte i disse typer celler, og forskellige områder af dem kan udsættes for forskellige koncentrationer af materiale. Nogle dele af metallet kan have mere elektrisk potentiale end andre, hvilket kan forårsage korrosion. Mens en koncentrationscelle kan renses for at forhindre, at dette sker, er det ofte vanskeligt, når systemet for eksempel anbringes i jord.
Korrosion kan opstå på grund af metalioner. Hvis cellen indeholder eller udsættes for vand, ikke er forseglet, eller der ikke er nogen beskyttende belægning, kan områderne i nærheden af et højt niveau af metalioner korrodere. Ujævne iltkoncentrationer, der kan forekomme på metaloverflader under vand, kan føre til korrosion, hvor gasniveauerne er lave. Punkter mellem tilstødende dele og træ, gummi eller plast nær en metaloverflade er typisk, hvor nedbrydning sker. En aktiv-passiv koncentrationscelle udvikler sig, når der er ilt, og en passiv film punkteres under et lag salt, hvilket forårsager grobning i metallet.
Koncentrationsceller bruges ofte som målere til måling af jordens surhed og basicitet. Disse har normalt den ene ende udsat for jorden og en anden ende indeholdt i en opløsning af kaliumchlorid. Sammenligning af de to målinger kan derefter foretages. Generelt, jo højere den producerede spænding, desto surere er prøven. En koncentrationscelle kan også bruges til at analysere kemikalier såvel som at teste forskellige materialer for modtagelighed for korrosion.