Hvad er en koncentrationscelle?
En koncentrationscelle er opdelt i to forskellige sektioner, der er forbundet med 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, mens den spredte tilsætter molekyler, indtil begge er lige. Normalt når ligevægt nærmer sig, genereres en spænding. Styrken ved denne reaktion kan måles ved at beregne cellens potentiale ved anvendelse af en matematisk formel kaldet Nernst -ligningen.
Beregning af potentialet i en koncentrationscelle kræver normalt et voltmeter. Værdien leveret af instrumentet, som kan være positivt eller negativt, 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 oxidetation side, mens reduktionssiden får dem.
metaldele bruges ofte i disse typer celler, og forskellige områder af dem kan udsættes for forskellige koncentrationer af materiale. Nogle sektioner af metallet kan have mere elektrisk potentiale end andre, hvilket kan forårsage korrosion. Mens en koncentrationscelle kan rengøres for at forhindre, at dette sker, er dette ofte vanskeligt, når systemet for eksempel placeres i jord.
Korrosion kan forekomme på grund af metalioner. Hvis cellen indeholder eller udsættes for vand, er ikke 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 i nærheden af en metaloverflade er typisk, hvor nedbrydning sker. En aktiv passIve -koncentrationscelle udvikler sig, når der er ilt, og en passiv film punkteres under et lag salt, hvilket forårsager pitting i metallet.
Koncentrationsceller bruges ofte som meter til måling af surhed og basis af jord. 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 er, jo mere sur er prøven. En koncentrationscelle kan også bruges til at analysere kemikalier samt teste forskellige materialer for modtagelighed for korrosion.