Vad är en koncentrationscell?

En koncentrationscell delas upp i två olika sektioner, som är kopplade av en komponent för att låta elektronpartiklar passera, såsom en saltbro.Dessa två halvceller 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 spridda en tillför molekyler, tills båda är lika.Vanligtvis när jämvikt är närmast genereras en spänning.Styrkan hos denna reaktion kan mätas genom att beräkna cellens potential med användning av en matematisk formel som kallas Nernst -ekvationen.

Beräkning av potentialen för en koncentrationscell kräver vanligtvis en voltmeter.Värdet som tillhandahålls av instrumentet, som kan vara positivt eller negativt, kan sedan läggas in i ekvationen och användas med koncentrationsnivån för att bestämma potentialen.Elektroner flödar från ett ämne till en annan i en koncentrationscell.Avsnittet 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 koncentrationer av material.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 inträffar, är detta ofta svårt när systemet placeras i jord, till exempel.

Korrosion kan uppstå på grund av metalljoner.Om cellen innehåller eller utsätts för vatten, inte är tätad, eller om det inte finns någon skyddsbeläggning, kan områdena nära en hög nivå av metalljoner korrodera.Ojämna syrekoncentrationer, som kan förekomma på metallytor under vatten, kan leda till korrosion där gasnivåerna är låga.Poäng 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 skikt av salt, vilket orsakar grop i metallen.

Koncentrationsceller används ofta som mätare för att mäta surhet och basicitet i jord.Dessa har vanligtvis ena änden utsatt för jorden och en annan ände i en lösning av kaliumklorid.Jämförelse av de två mätningarna kan sedan göras.I allmänhet ju högre spänningen som produceras, desto surare är provet.En koncentrationscell kan också användas för att analysera kemikalier samt testa olika material för mottaglighet för korrosion.