Что такое концентрационная ячейка?

Концентрационная ячейка разделена на две различные секции, которые связаны компонентом, чтобы позволить электронным частицам проходить, таким как солевой мостик. Эти две половинные ячейки содержат электроды, и растворы в каждой из них отличаются по своей концентрации. Когда ячейка концентрации активирована, концентрированный раствор обычно становится более разбавленным, в то время как диспергированный раствор добавляет молекулы, пока оба не станут равными. Обычно, когда равновесие приближается, генерируется напряжение. Сила этой реакции может быть измерена путем расчета потенциала клетки с использованием математической формулы, называемой уравнением Нернста.

Для расчета потенциала ячейки концентрации обычно требуется вольтметр. Значение, предоставленное прибором, которое может быть положительным или отрицательным, затем может быть введено в уравнение и использовано с уровнем концентрации для определения потенциала. Электроны текут от одного вещества к другому в концентрационной ячейке. Секция, которая теряет частицы, называется стороной окисления, в то время как сторона восстановления получает их.

Металлические детали часто используются в таких типах ячеек, и различные их участки могут подвергаться воздействию различных концентраций материала. Некоторые секции металла могут иметь больший электрический потенциал, чем другие, что может вызвать коррозию. Несмотря на то, что концентрационная ячейка может быть очищена для предотвращения этого, это часто бывает трудно, например, когда система находится в почве.

Коррозия может возникнуть из-за ионов металла. Если элемент содержит или подвергается воздействию воды, не герметичен или не имеет защитного покрытия, то области вблизи высокого уровня ионов металлов могут корродировать. Неравномерная концентрация кислорода, которая может возникнуть на металлических поверхностях под водой, может привести к коррозии в местах с низким уровнем газа. Точки между смежными деталями и деревом, резиной или пластиком возле металлической поверхности обычно являются местом, где происходит деградация. Активно-пассивная концентрационная ячейка развивается, когда есть кислород, и пассивная пленка прокалывается ниже слоя соли, вызывая точечную коррозию в металле.

Концентрационные ячейки часто используются в качестве измерителей для измерения кислотности и основности почвы. У них обычно один конец подвергается воздействию почвы, а другой - в растворе хлорида калия. Затем можно сделать сравнение двух измерений. Как правило, чем выше создаваемое напряжение, тем более кислым является образец. Концентрационная ячейка также может быть использована для анализа химических веществ, а также для проверки различных материалов на подверженность коррозии.