Войти
В технологии батареи концентрация Ячейка представляет собой ограниченную форму гальванической ячейки, которая имеет два эквивалентных полуэлемента одного и того же состава, различающихся только концентрациями. Можно рассчитать потенциал, развиваемый такой ячейкой, используя уравнение Нернста. Концентрационная ячейка создает небольшое напряжение, поскольку она пытается достичь химического равновесия, которое возникает, когда концентрация реагента в обеих полуячейках одинакова. Поскольку разность концентраций на порядок величины дает менее 60 милливольт при комнатной температуре, концентрационные ячейки обычно не используются для хранения энергии.
Концентрационная ячейка вырабатывает электричество за счет уменьшения термодинамической свободной энергии электрохимической системы, поскольку разница в химических концентрациях в двух полуячейках уменьшается. Такая же реакция происходит в полуячейках, но в противоположных направлениях, увеличивая меньшую и уменьшая более высокую концентрацию. Энергия вырабатывается из тепловой энергии, которую ячейка поглощает в виде тепла при протекании электричества. Это производство электричества из окружающей тепловой энергии, без температурного градиента, возможно, потому что конвергенция химических концентраций в двух полуячейках увеличивает энтропию, и это увеличение более чем компенсирует для уменьшения энтропии при преобразовании тепла в электрическую энергию.
Методы ячейки концентрации химического анализа сравнивают раствор известной концентрации с неизвестной, определяя концентрацию неизвестной концентрации с помощью уравнения Нернста или таблиц сравнения с группой стандартов.
Концентрационная ячейка коррозия возникает, когда два или более участков поверхности металла находятся в контакте с разными концентрациями одного и того же раствора. Есть два основных типа концентрационных ячеек.
Концентрационные ячейки могут быть электродами для концентрирования или электролитными ячейками для концентрирования.
Ячейка для концентрирования электролита - В ячейках этого типа электроды в обеих половинных ячейках состоят из одних и тех же веществ, а электролит - это раствор тех же веществ, но с разной концентрацией.
Концентрационная ячейка с электродом - В ячейке этого типа два электрода из одного и того же вещества, но с разной концентрацией погружены в один и тот же раствор.
В присутствии воды высокая концентрация ионов металлов будет существовать под несущими поверхностями, а низкая концентрация ионов металлов будет существовать рядом с расщелина образованная прилегающими поверхностями. Между двумя точками будет существовать электрический потенциал. Область металла, контактирующего с ионами металла с более низкой концентрацией, будет катодной и будет защищена, а область металла, контактирующего с ионами металла с более высокой концентрацией, будет анодной
Вода, контактирующая с металлической поверхностью, обычно будет содержать растворенный кислород. Кислородная ячейка может развиться в любой точке, где кислород в воздухе не может равномерно диффундировать в раствор, тем самым создавая разницу в концентрации кислорода между двумя точками. Коррозия будет происходить в областях с низкой концентрацией кислорода, которые являются анодными.
Если металл защищен от коррозии плотно прилегающей пассивной пленкой (обычно оксидом ) и солевыми отложениями на поверхность в присутствии воды, активный металл под пленкой будет подвергаться коррозии в областях, где пассивная пленка разрушена. Электрический потенциал будет развиваться между большой площадью пассивной пленки (катода) и небольшой площадью открытого активного металла (анод). Это приведет к быстрой питтинговой коррозии активного металла.
В этой статье используется общедоступный материал из Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства документ: «Коррозия ячейки концентрации».