Hva er en konsentrasjonscelle?
En konsentrasjonscelle er delt opp i to forskjellige seksjoner, som er koblet sammen av en komponent for å la elektronpartikler passere, for eksempel en saltbro. Disse to halvcellene inneholder elektroder, og løsningene i hver er forskjellige i konsentrasjoner. Når konsentrasjonscellen aktiveres, blir den konsentrerte løsningen vanligvis mer fortynnet mens den spredte tilfører molekyler, til begge deler er like. Vanligvis når likevekten nærmer seg, genereres en spenning. Styrken til denne reaksjonen kan måles ved å beregne cellens potensial ved å bruke en matematisk formel kalt Nernst-ligningen.
Beregning av potensialet til en konsentrasjonscelle krever vanligvis et voltmeter. Verdien som gis av instrumentet, som kan være positiv eller negativ, kan deretter settes i ligningen og brukes med konsentrasjonsnivået for å bestemme potensialet. Elektroner strømmer fra et stoff til et annet i en konsentrasjonscelle. Seksjonen som mister partikler kalles oksidasjonssiden, mens reduksjonssiden får dem.
Metalldeler blir ofte brukt i denne typen celler, og forskjellige områder av dem kan bli utsatt for varierende konsentrasjoner av materiale. Noen deler av metallet kan ha mer elektrisk potensial enn andre, noe som kan forårsake korrosjon. Mens en konsentrasjonscelle kan rengjøres for å forhindre at dette skjer, er dette ofte vanskelig når systemet for eksempel plasseres i jord.
Korrosjon kan oppstå på grunn av metallioner. Hvis cellen inneholder eller er utsatt for vann, ikke er forseglet, eller det ikke er noe beskyttende belegg, kan områdene i nærheten av et høyt nivå av metallioner korrodere. Ujevne oksygenkonsentrasjoner, som kan oppstå på metalloverflater under vann, kan føre til korrosjon der gassnivået er lavt. Punkter i mellom tilstøtende deler, og tre, gummi eller plast nær en metalloverflate, er typisk der nedbrytning skjer. En aktiv-passiv konsentrasjonscelle utvikler seg når det er oksygen, og en passiv film punkteres under et lag salt, noe som forårsaker grop i metallet.
Konsentrasjonsceller blir ofte brukt som målere for å måle surhet og basalitet i jord. Disse har vanligvis en ende eksponert for jorda og en annen ende inneholdt i en løsning av kaliumklorid. Sammenligning av de to målingene kan da gjøres. Generelt jo høyere spenning som produseres, desto surere er prøven. En konsentrasjonscelle kan også brukes til å analysere kjemikalier samt teste forskjellige materialer for følsomhet for korrosjon.