Co to jest komórka koncentracji?
Komórka koncentracyjna jest podzielona na dwie różne sekcje, które są połączone składnikiem, aby umożliwić przejście cząstek elektronu, na przykład mostek solny. Te dwie połówki ogniw zawierają elektrody, a roztwory w każdym z nich różnią się stężeniami. Gdy komórka koncentracyjna jest aktywowana, stężony roztwór zazwyczaj staje się bardziej rozcieńczony, podczas gdy zdyspergowany dodaje cząsteczki, aż obie będą równe. Zwykle w miarę zbliżania się równowagi generowane jest napięcie. Siłę tej reakcji można zmierzyć, obliczając potencjał komórki, stosując wzór matematyczny zwany równaniem Nernsta.
Obliczenie potencjału komórki koncentracyjnej zwykle wymaga woltomierza. Wartość podana przez przyrząd, która może być dodatnia lub ujemna, może być następnie wprowadzona do równania i wykorzystana z poziomem stężenia do określenia potencjału. Elektrony przepływają z jednej substancji do drugiej w komorze koncentracyjnej. Część, która traci cząstki, nazywa się stroną utleniania, podczas gdy strona redukcji je zyskuje.
Części metalowe są często stosowane w tego typu ogniwach, a różne ich obszary mogą być narażone na różne stężenia materiału. Niektóre odcinki metalu mogą mieć większy potencjał elektryczny niż inne, co może powodować korozję. Chociaż komorę koncentracyjną można wyczyścić, aby temu zapobiec, często jest to trudne, na przykład gdy system jest umieszczony w glebie.
Korozja może wystąpić z powodu jonów metali. Jeśli komórka zawiera lub jest narażona na działanie wody, nie jest szczelna lub nie ma powłoki ochronnej, wówczas obszary w pobliżu wysokiego poziomu jonów metali mogą ulec korozji. Nierówne stężenia tlenu, które mogą wystąpić na powierzchniach metalowych pod wodą, mogą prowadzić do korozji, gdy poziomy gazu są niskie. Punkty pomiędzy przylegającymi częściami, a drewnem, gumą lub tworzywem sztucznym w pobliżu metalowej powierzchni, zwykle występują w miejscach degradacji. Aktywna pasywna komórka koncentracyjna rozwija się, gdy występuje tlen, a folia pasywna zostaje przebita poniżej warstwy soli, powodując wżerowanie w metalu.
Komórki koncentracyjne są często używane jako mierniki do pomiaru kwasowości i zasadowości gleby. Zazwyczaj mają one jeden koniec wystawiony na działanie gleby, a drugi koniec zawarty w roztworze chlorku potasu. Następnie można dokonać porównania dwóch pomiarów. Zasadniczo im wyższe wytwarzane napięcie, tym bardziej kwasowa jest próbka. Komórka koncentracyjna może być również używana do analizy substancji chemicznych, a także do testowania różnych materiałów pod kątem podatności na korozję.