Vad är en koncentrationscell?
En koncentrationscell delas upp i två olika sektioner, som är länkade av en komponent för att tillåta elektronpartiklar att passera, till exempel en saltbro. Dessa två halva celler innehåller elektroder och lösningarna i var och en är olika i sina koncentrationer. När koncentrationscellen aktiveras blir den koncentrerade lösningen vanligtvis mer utspädd medan den dispergerade tillför molekyler tills båda är lika. När jämvikten närmar sig genereras vanligtvis en spänning. Styrkan hos denna reaktion kan mätas genom att beräkna cellens potential med hjälp av en matematisk formel som kallas Nernst-ekvationen.
För att beräkna potentialen för en koncentrationscell krävs vanligtvis en voltmeter. Värdet som tillhandahålls av instrumentet, som kan vara positivt eller negativt, kan sedan läggas i ekvationen och användas med koncentrationsnivån för att bestämma potentialen. Elektroner flyter från en substans till en annan i en koncentrationscell. Det avsnitt som förlorar partiklar kallas oxidationssidan, medan reduktionssidan får dem.
Metalldelar används ofta i dessa typer av celler, och olika områden av dem kan utsättas för olika materialkoncentrationer. Vissa delar av metallen kan ha mer elektrisk potential än andra, vilket kan orsaka korrosion. Medan en koncentrationscell kan rengöras för att förhindra att detta händer, är det ofta svårt när systemet till exempel placeras i jord.
Korrosion kan uppstå på grund av metalljoner. Om cellen innehåller eller utsätts för vatten, inte är tät eller om det inte finns någon skyddande beläggning, kan områdena nära en hög nivå av metalljoner korrodera. Ojämna syrekoncentrationer, som kan uppstå på metallytor under vatten, kan leda till korrosion där gasnivåerna är låga. Punkter mellan angränsande delar och trä, gummi eller plast nära en metallyta är vanligtvis där nedbrytning sker. En aktiv-passiv koncentrationscell utvecklas när det finns syre och en passiv film punkteras under ett saltlager, vilket orsakar grop i metallen.
Koncentrationsceller används ofta som meter för att mäta jordens surhet och basalitet. Dessa har vanligtvis en ände utsatt för jorden och en annan ände innehållande en lösning av kaliumklorid. Jämförelse av de två mätningarna kan sedan göras. Generellt ju högre den producerade spänningen är, desto surare är provet. En koncentrationscell kan också användas för att analysera kemikalier samt testa olika material för känslighet för korrosion.