Qu'est-ce qu'une cellule de concentration?

Une cellule de concentration est divisée en deux sections différentes, qui sont liées par un composant pour permettre aux particules d'électrons de passer, comme un pont de sel.Ces deux demi-cellules contiennent des électrodes et les solutions dans chacune sont différentes à leurs concentrations.Lorsque la cellule de concentration est activée, la solution concentrée devient généralement plus diluée tandis que la dispersée ajoute des molécules, jusqu'à ce que les deux soient égaux.Habituellement, à mesure que l'équilibre approche, une tension est générée.La force de cette réaction peut être mesurée en calculant le potentiel de la cellule, en utilisant une formule mathématique appelée équation de Nernst.

Le calcul du potentiel d'une cellule de concentration nécessite généralement un voltmètre.La valeur fournie par l'instrument, qui peut être positive ou négative, peut ensuite être placée dans l'équation et utilisée avec le niveau de concentration pour déterminer le potentiel.Les électrons s'écoulent d'une substance à l'autre dans une cellule de concentration.La section qui perd des particules est appelée côté oxydation, tandis que le côté de réduction les gagne.

Les parties métalliques sont souvent utilisées dans ces types de cellules, et différentes zones peuvent être exposées à des concentrations variables de matériaux.Certaines sections du métal peuvent avoir plus de potentiel électrique que d'autres, ce qui peut provoquer de la corrosion.Bien qu'une cellule de concentration puisse être nettoyée pour éviter que cela ne se produise, cela est souvent difficile lorsque le système est placé dans le sol, par exemple.

La corrosion peut se produire en raison d'ions métalliques.Si la cellule contient ou est exposée à l'eau, n'est pas scellée ou qu'il n'y a pas de revêtement protecteur, les zones près d'un haut niveau d'ions métalliques peuvent se corroder.Les concentrations inégales d'oxygène, qui peuvent survenir sur des surfaces métalliques sous l'eau, peuvent entraîner une corrosion où les niveaux de gaz sont faibles.Les points entre les pièces adjacentes et le bois, le caoutchouc ou le plastique près d'une surface métallique sont généralement là où la dégradation se produit.Une cellule de concentration passive active se développe lorsqu'il y a de l'oxygène et qu'un film passif est perforé sous une couche de sel, provoquant des piqûres dans le métal.

Les cellules de concentration sont souvent utilisées comme mètres pour mesurer l'acidité et la basicité du sol.Ceux-ci ont généralement une extrémité exposée au sol et une autre extrémité contenue dans une solution de chlorure de potassium.La comparaison des deux mesures peut ensuite être effectuée.Généralement, plus la tension produite est élevée, plus l'échantillon est acide.Une cellule de concentration peut également être utilisée pour analyser les produits chimiques ainsi que pour tester différents matériaux pour la sensibilité à la corrosion.