تفاوت اصلی بین سلول جیوه ای و سلول دیافراگمی این است که سلول جیوه ای معمولاً به ولتاژ بالاتر و انرژی بیشتری در مقایسه با سلول دیافراگمی نیاز دارد.
می توانیم از سلول های جیوه، سلول های دیافراگم و سلول های غشایی برای تولید کلر و سود سوزآور در مقیاس صنعتی استفاده کنیم. در همه روش ها، اساس الکترولیز محلول کلرید سدیم است.
سلول جیوه چیست؟
یک سلول جیوه ای یا باتری جیوه ای یک باتری الکتروشیمیایی است که قابل شارژ نیست. ما می توانیم آن را به عنوان یک سلول اولیه طبقه بندی کنیم و همچنین به عنوان باتری اکسید جیوه، سلول دکمه ای و روبن-مالوری شناخته می شود.به طور معمول، یک باتری جیوه از واکنش بین اکسید جیوه و الکترودهای روی در یک الکترولیت قلیایی استفاده می کند. ولتاژ سلول جیوه 1.35 ولت است که تخلیه سلول عملاً ثابت بماند. در اینجا، ظرفیت بسیار بیشتر از باتری روی کربن با همان اندازه است. حتی در گذشته، این باتری‌ها به عنوان سلول‌های دکمه‌ای برای ساعت، سمعک، دوربین و ماشین‌حساب استفاده می‌شدند.
کاتد سلول جیوه معمولاً یا اکسید جیوه (II) خالص یا مخلوطی از اکسید جیوه (II) با دی اکسید منگنز است. با این حال، اکسید جیوه یک نارسانا است. بنابراین، باید گرافیت را با آن مخلوط کنیم تا از جمع شدن جیوه به قطرات بزرگ جلوگیری کنیم. علاوه بر این، آند این سلول اساساً از روی ساخته شده است و از طریق یک لایه کاغذ از یک ماده متخلخل که با الکترولیت آغشته شده است از کاتد جدا می شود.ما به این پل نمک می گوییم. علاوه بر این، الکترولیت سلول جیوه یا هیدروکسید سدیم یا هیدروکسید پتاسیم است.
هنگامی که ویژگی های الکتریکی یک سلول جیوه را در نظر می گیریم، اگر کاتد اکسید جیوه باشد، آن سلول ها دارای منحنی تخلیه بسیار مسطح هستند که می تواند ولتاژ را تا 5٪ آخر عمر سلول در 1.35 ولت نگه دارد. علاوه بر این، ولتاژ برای چندین سال در بار سبک در 1٪ باقی می ماند. از طرف دیگر، سلول های جیوه با کاتد اکسید جیوه و دی اکسید منگنز دارای خروجی 1.4 ولت و منحنی تخلیه شیب بیشتری هستند.
سلول دیافراگمی چیست؟
سلول دیافراگمی یک سلول الکترولیتی است که برای تولید هیدروکسید سدیم و کلر از آب نمک کلرید سدیم مفید است. یک سلول دیافراگمی شامل جریان محلول آب نمک (که به آند وارد می شود) از ناحیه آند به ناحیه کاتد از طریق دیافراگم نفوذپذیر است. در این فرآیند، ناحیه آند از طریق یک دیافراگم نفوذپذیر از ناحیه کاتد جدا می شود.با این حال، سلول دیافراگمی بازده انرژی کمتر، سازگاری با محیط زیست کم و خلوص پایین محصول را نشان می دهد. در مقایسه با این سلول، سلول غشایی یک فرآیند بهینه است.
به طور کلی، یک سلول دیافراگمی از مخلوط متخلخل آزبست و پلیمرها ساخته می شود. محلول داخل سلول می تواند از طریق این ماده از محفظه آند به محفظه کاتد نفوذ کند. ما می توانیم از این سلول برای بدست آوردن کلر از الکترولیز محلول کلرید سدیم استفاده کنیم. آند معمولاً تیتانیوم و کاتد فولادی است. کلر از آند و هیدروژن از کاتد می آید. علاوه بر این، محلولی که از کاتد خارج می شود، محلول هیدروکسید سدیم است که به کلرید سدیم آلوده است. برای اطمینان از اینکه جریان مایع فقط از آند به کاتد رخ می دهد، محفظه آند همیشه مایع بیشتری دارد.
تفاوت بین سلول جیوه و سلول دیافراگمی چیست؟
سلول جیوه و سلول دیافراگمی دو تا از سه سلول اصلی هستند که می توانیم برای تولید کلر و همچنین سود سوزآور استفاده کنیم.تفاوت اصلی بین سلول جیوه و سلول دیافراگمی این است که یک سلول جیوه ای معمولاً به ولتاژ بالاتر و انرژی بیشتری در مقایسه با سلول دیافراگمی نیاز دارد. یک سلول جیوه معمولاً دارای یک آند روی و یک کاتد ساخته شده از اکسید جیوه (II) خالص یا مخلوطی از اکسید جیوه (II) با دی اکسید منگنز است. از طرف دیگر یک سلول دیافراگمی دارای یک آند تیتانیوم و یک کاتد فولادی است.
اینفوگرافیک زیر تفاوت‌های بین سلول جیوه و سلول دیافراگمی را به شکل جدولی برای مقایسه کنار هم نشان می‌دهد.
خلاصه - سلول جیوه در مقابل سلول دیافراگمی
سلول‌های جیوه و سلول‌های دیافراگم دو سلولی هستند که می‌توانیم از آنها برای تولید کلر و سود سوزآور استفاده کنیم. تفاوت اصلی بین سلول جیوه ای و سلول دیافراگمی این است که یک سلول جیوه ای معمولاً به ولتاژ بالاتر و انرژی بیشتری در مقایسه با سلول دیافراگمی نیاز دارد.
