La diferència clau entre la cel·la de mercuri i la cel·la de diafragma és que una pila de mercuri sol necessitar un voltatge més alt i més energia en comparació amb una pila de diafragma.
Podem utilitzar cèl·lules de mercuri, cèl·lules de diafragma i cèl·lules de membrana per produir clor i sosa càustica a escala industrial. En tots els mètodes, la base és electrolitzar la solució de clorur de sodi.
Què és una cèl·lula de mercuri?
Una pila de mercuri o bateria de mercuri és una bateria electroquímica que no és recarregable. La podem classificar com a pila primària i també es coneix com a pila d'òxid mercuric, pila de botó i Ruben-Mallory. Normalment, una bateria de mercuri utilitza una reacció entre l'òxid de mercuri i els elèctrodes de zinc en un electròlit alcalí. La tensió de la pila de mercuri és d'1,35 volts quan la descàrrega de la pila es manté pràcticament constant. Aquí, la capacitat és molt més gran que la bateria de zinc-carboni de la mateixa mida. Fins i tot en el passat, aquestes bateries s'han utilitzat com a piles botó per a rellotges, audiòfons, càmeres i calculadores.
El càtode de la cèl·lula de mercuri és normalment òxid de mercuri (II) pur o una barreja d'òxid de mercuri (II) amb diòxid de manganès. No obstant això, l'òxid de mercuri és no conductor. Per tant, hem de barrejar el grafit amb ell per evitar la recollida de mercuri en gotes grans. A més, l'ànode d'aquesta cèl·lula està fet bàsicament de zinc, i es separa del càtode mitjançant una capa de paper d'un material porós que està xopat amb electròlit. A això l'anomenem pont de sal. A més, l'electròlit de la cèl·lula de mercuri és hidròxid de sodi o hidròxid de potassi.
Si es consideren les característiques elèctriques d'una pila de mercuri, si el càtode és òxid de mercuri, aquestes cèl·lules tenen una corba de descàrrega molt plana que pot mantenir la tensió a 1,35 V fins a l'últim 5% de la vida útil de la pila. A més, la tensió es manté dins de l'1% durant diversos anys amb càrrega lleugera. D' altra banda, les cèl·lules de mercuri amb càtode d'òxid de mercuri i diòxid de manganès tenen una sortida d'1,4 V i una corba de descàrrega més inclinada.
Què és una cèl·lula de diafragma?
Una cèl·lula de diafragma és una cèl·lula electrolítica útil per produir hidròxid de sodi i clor a partir de salmorra de clorur de sodi. Una cèl·lula de diafragma implica el flux de la solució de salmorra (que s'introdueix a l'ànode) des de l'àrea de l'ànode fins a la zona del càtode a través del diafragma permeable. En aquest procés, l'àrea de l'ànode es separa de la zona del càtode mitjançant un diafragma permeable. No obstant això, la cèl·lula de diafragma mostra menys eficiència energètica, poca compatibilitat amb el medi ambient i poca puresa del producte. En comparació amb aquesta cèl·lula, la cèl·lula de membrana és un procés optimitzat.
En general, una cèl·lula de diafragma està feta d'una barreja porosa d'amiant i polímers. La solució dins de la cèl·lula pot filtrar-se a través d'aquest material des del compartiment de l'ànode fins al compartiment del càtode. Podem utilitzar aquesta cèl·lula per obtenir clor de l'electròlisi de la solució de clorur de sodi. L'ànode sol ser de titani i el càtode és d'acer. El clor prové de l'ànode, mentre que l'hidrogen prové del càtode. A més, la solució que surt del càtode és una solució d'hidròxid de sodi contaminada amb clorur de sodi. Per assegurar-vos que el flux de líquid només es produeix d'ànode a càtode, el compartiment de l'ànode sempre té més líquid.
Quina diferència hi ha entre la cèl·lula de mercuri i la cèl·lula del diafragma?
La cèl·lula de mercuri i la cèl·lula de diafragma són dues de les tres cèl·lules principals que podem utilitzar per fabricar clor i sosa càustica. La diferència clau entre la cel·la de mercuri i la cel·la de diafragma és que una pila de mercuri sol necessitar un voltatge més alt i més energia en comparació amb una pila de diafragma. Una cèl·lula de mercuri té normalment un ànode de zinc i un càtode fet d'òxid de mercuri (II) pur o d'una barreja d'òxid de mercuri (II) amb diòxid de manganès. Una cèl·lula de diafragma, en canvi, té un ànode de titani i un càtode d'acer.
La infografia següent presenta les diferències entre la cèl·lula de mercuri i la cèl·lula de diafragma en forma de taula per comparar-les una al costat de l' altra.
Resum: cèl·lula de mercuri vs cèl·lula del diafragma
Les cèl·lules de mercuri i les cèl·lules del diafragma són dues cèl·lules que podem utilitzar per fabricar clor i sosa càustica. La diferència clau entre la cèl·lula de mercuri i la cel·la de diafragma és que una pila de mercuri normalment necessita un voltatge més alt i més energia en comparació amb una pila de diafragma.
