Nøgleforskellen mellem kviksølvcelle og membrancelle er, at en kviksølvcelle norm alt har brug for en højere spænding og mere energi sammenlignet med en membrancelle.
Vi kan bruge kviksølvceller, diafragmaceller og membranceller til at producere klor og kaustisk soda i industriel skala. I alle metoder er grundlaget at elektrolysere natriumchloridopløsning.
Hvad er en kviksølvcelle?
En kviksølvcelle eller et kviksølvbatteri er et elektrokemisk batteri, der ikke er genopladeligt. Vi kan kategorisere det som en primær celle og er også kendt som kviksølvoxidbatteri, knapcelle og Ruben-Mallory. Typisk bruger et kviksølvbatteri en reaktion mellem kviksølvoxid og zinkelektroder i en alkalisk elektrolyt. Spændingen af kviksølvcellen er 1,35 volt, når cellens udladning forbliver praktisk t alt konstant. Her er kapaciteten meget større end zink-kul-batteriet af samme størrelse. Selv tidligere er disse batterier blevet brugt som knapceller til ure, høreapparater, kameraer og lommeregnere.
Katoden i kviksølvcellen er typisk enten ren kviksølv(II)oxid eller en blanding af kviksølv(II)oxid med mangandioxid. Imidlertid er kviksølvoxid en ikke-leder. Derfor er vi nødt til at blande grafit med det for at forhindre opsamling af kviksølv i store dråber. Desuden er anoden i denne celle grundlæggende lavet af zink, og den adskilles fra katoden via et lag papir af et porøst materiale, der er gennemvædet med elektrolyt. Vi kalder dette en s altbro. Desuden er kviksølvcellens elektrolyt enten natriumhydroxid eller kaliumhydroxid.
Når man overvejer de elektriske egenskaber ved en kviksølvcelle, hvis katoden er kviksølvoxid, har disse celler en meget flad udladningskurve, som kan holde spændingen på 1,35 V indtil de sidste 5% af cellens levetid. Desuden forbliver spændingen inden for 1% i flere år ved let belastning. På den anden side har kviksølvceller med kviksølvoxid- og mangandioxidkatoden 1,4 V output og en mere skrå udladningskurve.
Hvad er en diafragmacelle?
En diafragmacelle er en elektrolytisk celle, der er nyttig til fremstilling af natriumhydroxid og klor fra natriumchlorid-s altlage. En diafragmacelle involverer strømningen af s altvandsopløsningen (der indføres i anoden) fra anodeområdet til katodeområdet via den permeable membran. I denne proces adskilles anodeområdet fra katodeområdet via en permeabel membran. Imidlertid viser membrancellen mindre energieffektivitet, lav miljøvenlighed og lav renhed af produktet. I sammenligning med denne celle er membrancellen en optimeret proces.
Generelt er en diafragmacelle lavet af en porøs blanding af asbest og polymerer. Opløsningen inde i cellen kan sive gennem dette materiale fra anoderummet til katoderummet. Vi kan bruge denne celle til at få klor fra elektrolyse af natriumchloridopløsning. Anoden er norm alt titanium, og katoden er stål. Klor kommer fra anoden, mens brint kommer fra katoden. Desuden er opløsningen, der kommer ud fra katoden, en natriumhydroxidopløsning, der er forurenet med natriumchlorid. For at sikre, at væskestrømmen kun sker fra anode til katode, har anoderummet altid mere væske.
Hvad er forskellen mellem Mercury Cell og Diaphragm Cell?
Kviksølvcelle og diafragmacelle er to af tre hovedceller, som vi kan bruge til at fremstille klor såvel som kaustisk soda. Den vigtigste forskel mellem kviksølvcelle og diafragmacelle er, at en kviksølvcelle norm alt har brug for en højere spænding og mere energi sammenlignet med en membrancelle. En kviksølvcelle har typisk en zinkanode og en katode lavet af enten rent kviksølv(II)oxid eller en blanding af kviksølv(II)oxid med mangandioxid. En membrancelle har på den anden side en titaniumanode og en stålkatode.
Nedenstående infografik præsenterer forskellene mellem kviksølvcelle og diafragmacelle i tabelform til sammenligning side om side.
Opsummering – Mercury Cell vs Diaphragm Cell
Kviksølvceller og diafragmaceller er to celler, vi kan bruge til at fremstille klor og kaustisk soda. Den vigtigste forskel mellem kviksølvcelle og membrancelle er, at en kviksølvcelle norm alt har brug for en højere spænding og mere energi sammenlignet med en membrancelle.
