Pagrindinis skirtumas tarp gyvsidabrio elemento ir diafragmos elemento yra tas, kad gyvsidabrio elementui paprastai reikia didesnės įtampos ir daugiau energijos, palyginti su diafragmos elementu.
Galime naudoti gyvsidabrio elementus, diafragmos elementus ir membranines ląsteles, kad galėtume gaminti chlorą ir kaustinę sodą pramoniniu mastu. Taikant visus metodus, pagrindas yra natrio chlorido tirpalo elektrolizė.
Kas yra gyvsidabrio ląstelė?
Gyvsidabrio elementas arba gyvsidabrio baterija yra elektrocheminė baterija, kurios negalima pakartotinai įkrauti. Mes galime jį priskirti prie pirminių elementų ir taip pat žinomas kaip gyvsidabrio oksido baterija, mygtuko elementas ir Ruben-Mallory. Paprastai gyvsidabrio baterija naudoja reakciją tarp gyvsidabrio oksido ir cinko elektrodų šarminiame elektrolite. Gyvsidabrio elemento įtampa yra 1,35 volto, kai elemento iškrova išlieka praktiškai pastovi. Čia talpa yra daug didesnė nei tokio paties dydžio cinko-anglies akumuliatoriaus. Net ir anksčiau šios baterijos buvo naudojamos kaip laikrodžių, klausos aparatų, fotoaparatų ir skaičiuotuvų mygtukų elementai.
Gyvsidabrio elemento katodas paprastai yra grynas gyvsidabrio (II) oksidas arba gyvsidabrio (II) oksido ir mangano dioksido mišinys. Tačiau gyvsidabrio oksidas yra nelaidus. Todėl turime sumaišyti su juo grafitą, kad gyvsidabris nesusikauptų į didelius lašelius. Be to, šio elemento anodas iš esmės pagamintas iš cinko, o nuo katodo jis atsiskiria per porėtos medžiagos sluoksnį, suvilgytą elektrolitu. Mes tai vadiname druskos tiltu. Be to, gyvsidabrio elemento elektrolitas yra arba natrio hidroksidas, arba kalio hidroksidas.
Atsižvelgiant į gyvsidabrio elemento elektrines ypatybes, jei katodas yra gyvsidabrio oksidas, tų elementų iškrovos kreivė yra labai plokščia, kuri gali išlaikyti 1,35 V įtampą iki paskutinių 5 % elemento naudojimo laiko. Be to, esant mažai apkrovai, įtampa keletą metų išlieka 1% ribose. Kita vertus, gyvsidabrio elementai su gyvsidabrio oksido ir mangano dioksido katodu turi 1,4 V išėjimą ir nuožulnesnę iškrovos kreivę.
Kas yra diafragmos ląstelė?
Diafragmos elementas yra elektrolitinis elementas, naudingas gaminant natrio hidroksidą ir chlorą iš natrio chlorido sūrymo. Diafragmos elementas apima sūrymo tirpalo (kuris įvedamas į anodą) tekėjimą iš anodo srities į katodo sritį per pralaidžią diafragmą. Šiame procese anodo sritis yra atskirta nuo katodo srities per pralaidžią diafragmą. Tačiau diafragmos elementas pasižymi mažesniu energijos vartojimo efektyvumu, mažu ekologiškumu ir mažu gaminio grynumu. Palyginti su šia ląstele, membraninė ląstelė yra optimizuotas procesas.
Paprastai diafragmos elementas yra pagamintas iš porėto asbesto ir polimerų mišinio. Ląstelės viduje esantis tirpalas gali prasiskverbti per šią medžiagą iš anodo skyriaus į katodo skyrių. Šį elementą galime naudoti chlorui gauti elektrolizuojant natrio chlorido tirpalą. Anodas paprastai yra titanas, o katodas - plienas. Chloras gaunamas iš anodo, o vandenilis - iš katodo. Be to, iš katodo išeinantis tirpalas yra natrio hidroksido tirpalas, užterštas natrio chloridu. Siekiant užtikrinti, kad skystis teka tik iš anodo į katodą, anodo skyriuje visada yra daugiau skysčio.
Kuo skiriasi gyvsidabrio ląstelė ir diafragmos ląstelė?
Gyvsidabrio elementai ir diafragmos elementai yra du iš trijų pagrindinių elementų, kuriuos galime naudoti chlorui ir kaustinės sodos gamybai. Pagrindinis skirtumas tarp gyvsidabrio elemento ir diafragmos elemento yra tas, kad gyvsidabrio elementui paprastai reikia didesnės įtampos ir daugiau energijos, palyginti su diafragmos elementu. Gyvsidabrio elementas paprastai turi cinko anodą ir katodą, pagamintą iš gryno gyvsidabrio (II) oksido arba gyvsidabrio (II) oksido mišinio su mangano dioksidu. Kita vertus, diafragmos elementas turi titano anodą ir plieno katodą.
Toliau pateiktoje infografikoje pateikiami skirtumai tarp gyvsidabrio elementų ir diafragmos elementų lentelės pavidalu, kad būtų galima palyginti.
Santrauka – Mercury Cell vs Diaphragm Cell
Gyvsidabrio elementai ir diafragmos elementai yra dvi ląstelės, kurias galime naudoti chloro ir kaustinės sodos gamybai. Pagrindinis skirtumas tarp gyvsidabrio elemento ir diafragmos elemento yra tas, kad gyvsidabrio elementui paprastai reikia didesnės įtampos ir daugiau energijos, palyginti su diafragmos elementu.
