Avainero elohopeakennon ja kalvokennon välillä on, että elohopeakenno tarvitsee yleensä suuremman jännitteen ja enemmän energiaa kuin kalvokenno.
Voimme käyttää elohopeakennoja, kalvokennoja ja kalvokennoja kloorin ja kaustisen soodan valmistukseen teollisessa mittakaavassa. Kaikissa menetelmissä perustana on natriumkloridiliuos elektrolysoida.
Mikä on Mercury Cell?
Elohopeakenno tai elohopeaakku on sähkökemiallinen akku, jota ei voi ladata uudelleen. Voimme luokitella sen ensisijaiseksi kennoksi, ja se tunnetaan myös nimellä elohopeaoksidiakku, nappiparisto ja Ruben-Mallory. Tyypillisesti elohopeaakku käyttää reaktiota elohopeaoksidin ja sinkkielektrodien välillä alkalisessa elektrolyytissä. Elohopeakennon jännite on 1,35 volttia, kun kennon purkaus pysyy käytännössä vakiona. Tässä kapasiteetti on paljon suurempi kuin samankokoisen sinkki-hiilikakun. Aiemminkin näitä paristoja on käytetty kellojen, kuulolaitteiden, kameroiden ja laskimien nappikennoina.
Elohopeakennon katodi on tyypillisesti joko puhdasta elohopea(II)oksidia tai elohopea(II)oksidin ja mangaanidioksidin seos. Elohopeaoksidi on kuitenkin ei-johtava aine. Siksi meidän on sekoitettava siihen grafiittia, jotta elohopean kerääntyminen suuriksi pisaroiksi voidaan estää. Lisäksi tämän kennon anodi on pohjimmiltaan valmistettu sinkistä ja se erottuu katodista huokoista materiaalia olevan paperikerroksen kautta, joka on kastettu elektrolyytillä. Kutsumme tätä suolasillaksi. Lisäksi elohopeakennon elektrolyytti on joko natriumhydroksidia tai kaliumhydroksidia.
Elohopeakennon sähköisiä ominaisuuksia tarkasteltaessa voidaan todeta, että jos katodi on elohopeaoksidia, näillä kennoilla on erittäin tasainen purkauskäyrä, joka voi pitää jännitteen 1,35 V:ssa kennon viimeiseen 5 %:iin asti. Lisäksi jännite pysyy 1 %:n sisällä useita vuosia kevyellä kuormituksella. Toisa alta elohopeakennoissa, joissa on elohopeaoksidi- ja mangaanidioksidikatodi, on 1,4 V:n lähtöjännite ja k altevampi purkauskäyrä.
Mikä on diafragmasolu?
Kalvokenno on elektrolyysikenno, joka on hyödyllinen natriumhydroksidin ja kloorin tuottamisessa natriumkloridisuolavedestä. Kalvokenno sisältää suolaliuoksen (joka johdetaan anodiin) virtaamisen anodialueelta katodialueelle läpäisevän kalvon kautta. Tässä prosessissa anodialue erotetaan katodialueesta läpäisevän kalvon kautta. Kalvokennolla on kuitenkin vähemmän energiatehokkuutta, alhainen ympäristöystävällisyys ja tuotteen puhtaus. Tähän kennoon verrattuna kalvokenno on optimoitu prosessi.
Yleensä kalvokenno on valmistettu asbestin ja polymeerien huokoisesta seoksesta. Kennon sisällä oleva liuos voi tihkua tämän materiaalin läpi anodiosastosta katodiosastoon. Voimme käyttää tätä kennoa kloorin saamiseksi natriumkloridiliuoksen elektrolysoinnista. Anodi on yleensä titaania ja katodi terästä. Kloori tulee anodista, kun taas vety tulee katodista. Lisäksi katodista ulos tuleva liuos on natriumhydroksidiliuosta, joka on kontaminoitunut natriumkloridilla. Sen varmistamiseksi, että neste virtaa vain anodilta katodille, anodiosastossa on aina enemmän nestettä.
Mitä eroa elohopeasolulla ja kalvosolulla on?
Elohopeakenno ja kalvokenno ovat kaksi kolmesta suuresta kennosta, joita voimme käyttää kloorin ja kaustisen soodan valmistukseen. Keskeinen ero elohopeakennon ja kalvokennon välillä on, että elohopeakenno tarvitsee yleensä korkeamman jännitteen ja enemmän energiaa kalvokennoon verrattuna. Elohopeakennossa on tyypillisesti sinkkianodi ja katodi, jotka on valmistettu joko puhtaasta elohopea(II)oksidista tai elohopea(II)oksidin seoksesta mangaanidioksidin kanssa. Kalvokennossa sen sijaan on titaanianodi ja teräskatodi.
Alla oleva infografiikka esittää erot elohopeakennon ja kalvokennon välillä taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – Mercury Cell vs Diaphragm Cell
Elohopeakennot ja kalvokennot ovat kaksi kennoa, joita voimme käyttää kloorin ja kaustisen soodan valmistukseen. Tärkein ero elohopeakennon ja kalvokennon välillä on, että elohopeakenno tarvitsee yleensä korkeamman jännitteen ja enemmän energiaa kalvokennoon verrattuna.
