Cella di concentrazione
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Nella tecnologia delle batterie, una cella di concentrazione è una forma limitata di una cella galvanica che ha due semicelle equivalenti della stessa composizione che differiscono solo nelle concentrazioni. Si può calcolare il potenziale sviluppato da una tale cella usando l’equazione di Nernst. Una cella di concentrazione produce una piccola tensione mentre tenta di raggiungere l’equilibrio chimico, che si verifica quando la concentrazione di reagente in entrambe le mezze cellule è uguale. Poiché una differenza di concentrazione di ordine di grandezza produce meno di 60 millivolt a temperatura ambiente, le celle di concentrazione non vengono tipicamente utilizzate per lo stoccaggio di energia.
Una cella di concentrazione genera elettricità dalla riduzione dell’energia libera termodinamica del sistema elettrochimico mentre la differenza nelle concentrazioni chimiche nelle due mezze celle è ridotta. La stessa reazione si verifica nelle mezze cellule ma in direzioni opposte, aumentando il più basso e diminuendo la concentrazione più alta. L’energia è generata dall’energia termica che la cella assorbe come calore, mentre l’elettricità scorre. Questa generazione di elettricità da energia termica ambientale, senza un gradiente di temperatura, è possibile perché la convergenza delle concentrazioni chimiche nelle due mezze celle aumenta l’entropia, e questo aumento più che compensa la diminuzione dell’entropia quando il calore viene convertito in energia elettrica.
Metodi di analisi chimica delle cellule di concentrazione confronta una soluzione di concentrazione nota con una sconosciuta, determinando la concentrazione dell’ignoto tramite l’equazione di Nernst o tabelle di confronto con un gruppo di standard.
Concentrazione La corrosione delle cellule si verifica quando due o più aree di una superficie metallica sono a contatto con diverse concentrazioni della stessa soluzione. Esistono due tipi generali di cellule di concentrazione.
Le celle di concentrazione possono essere celle di concentrazione di elettrodi o celle di concentrazione di elettroliti.
Cella di concentrazione elettrolitica-In questo tipo di cella gli elettrodi in entrambe le mezze celle sono costituiti da stesse sostanze e l’elettrolita è la soluzione delle stesse sostanze ma con concentrazione diversa.
Cella di concentrazione dell’elettrodo-In questo tipo di cella due elettrodi della stessa sostanza ma con concentrazione diversa sono immersi nella stessa soluzione.
