Diferența cheie dintre celula cu mercur și celula cu diafragmă este că o celulă cu mercur are de obicei nevoie de o tensiune mai mare și mai multă energie în comparație cu o celulă cu diafragmă.
Putem folosi celule cu mercur, celule cu diafragmă și celule cu membrană pentru a produce clor și sodă caustică la scară industrială. În toate metodele, baza este electrolizarea soluției de clorură de sodiu.
Ce este o celulă cu mercur?
O celulă cu mercur sau o baterie cu mercur este o baterie electrochimică care nu este reîncărcabilă. O putem clasifica ca o celulă primară și este cunoscută și sub denumirea de baterie cu oxid de mercuric, pile buton și Ruben-Mallory. De obicei, o baterie cu mercur folosește o reacție între oxidul de mercur și electrozii de zinc într-un electrolit alcalin. Tensiunea celulei cu mercur este de 1,35 volți când descărcarea celulei rămâne practic constantă. Aici, capacitatea este mult mai mare decât bateria zinc-carbon de aceeași dimensiune. Chiar și în trecut, aceste baterii au fost folosite ca celule buton pentru ceasuri, aparate auditive, camere și calculatoare.
Catodul celulei de mercur este de obicei fie oxid de mercur (II) pur, fie un amestec de oxid de mercur (II) cu dioxid de mangan. Cu toate acestea, oxidul de mercur este un neconductor. Prin urmare, trebuie să amestecăm grafitul cu acesta pentru a preveni colectarea mercurului în picături mari. În plus, anodul acestei celule este în principiu realizat din zinc și se separă de catod printr-un strat de hârtie dintr-un material poros care este îmbibat cu electrolit. Numim asta un pod de sare. În plus, electrolitul celulei cu mercur este fie hidroxid de sodiu, fie hidroxid de potasiu.
Când luăm în considerare caracteristicile electrice ale unei celule cu mercur, dacă catodul este oxid de mercur, acele celule au o curbă de descărcare foarte plată care poate menține tensiunea la 1,35 V până în ultimii 5% din durata de viață a celulei. În plus, tensiunea rămâne în intervalul de 1% timp de câțiva ani la sarcină ușoară. Pe de altă parte, celulele cu mercur cu catod de oxid de mercur și dioxid de mangan au o ieșire de 1,4 V și o curbă de descărcare mai înclinată.
Ce este o celulă cu diafragmă?
O celulă cu diafragmă este o celulă electrolitică utilă în producerea hidroxidului de sodiu și a clorului din saramură de clorură de sodiu. O celulă cu diafragmă implică curgerea soluției de saramură (care este introdusă în anod) din zona anodului în zona catodului prin diafragma permeabilă. În acest proces, zona anodului este separată de zona catodului printr-o diafragmă permeabilă. Cu toate acestea, celula cu diafragmă prezintă o eficiență energetică mai mică, un mediu prietenos scăzut și puritate scăzută a produsului. În comparație cu această celulă, celula cu membrană este un proces optimizat.
În general, o celulă cu diafragmă este realizată dintr-un amestec poros de azbest și polimeri. Soluția din interiorul celulei se poate infiltra prin acest material din compartimentul anodului în compartimentul catodic. Putem folosi această celulă pentru a obține clor din electroliza soluției de clorură de sodiu. Anodul este de obicei din titan, iar catodul este oțel. Clorul provine din anod, în timp ce hidrogenul provine din catod. În plus, soluția care iese din catod este o soluție de hidroxid de sodiu care este contaminată cu clorură de sodiu. Pentru a vă asigura că curgerea lichidului are loc numai de la anod la catod, compartimentul anodului are întotdeauna mai mult lichid.
Care este diferența dintre celula cu mercur și celula cu diafragmă?
Celula cu mercur și celula cu diafragmă sunt două dintre cele trei celule majore pe care le putem folosi pentru a produce clor, precum și sodă caustică. Diferența cheie dintre celula cu mercur și celula cu diafragmă este că o celulă cu mercur are de obicei nevoie de o tensiune mai mare și mai multă energie în comparație cu o celulă cu diafragmă. O celulă cu mercur are de obicei un anod de zinc și un catod format fie din oxid de mercur (II) pur, fie dintr-un amestec de oxid de mercur (II) cu dioxid de mangan. O celulă cu diafragmă, pe de altă parte, are un anod de titan și un catod de oțel.
Infografia de mai jos prezintă diferențele dintre celula cu mercur și celula cu diafragmă în formă tabelară pentru comparație una lângă alta.
Rezumat – Celula cu mercur vs Celula cu diafragmă
Celulele cu mercur și celulele cu diafragmă sunt două celule pe care le putem folosi pentru a produce clor și sodă caustică. Diferența cheie dintre celula cu mercur și celula cu diafragmă este că o celulă cu mercur are de obicei nevoie de o tensiune mai mare și mai multă energie în comparație cu o celulă cu diafragmă.
