Ključna razlika između galvanske ćelije i koncentracijske ćelije je u tome što galvanska ćelija može, ali ne mora imati dvije polućelije istog sastava, dok koncentracijska ćelija ima dvije polućelije istog sastava.
I galvanska i koncentracijska ćelija su elektrokemijske ćelije. Elektrokemijska ćelija je uređaj koji može generirati električnu energiju pomoću kemijske reakcije ili pokrenuti kemijsku reakciju pomoću električne energije.
Što je galvanska ćelija?
Galvanski članak je vrsta elektrokemijskog članka koji koristi spontane redoks reakcije za stvaranje električne energije. Sinonim za ovu ćeliju je voltaična ćelija. Stanica sadrži dvije polustanice koje mogu biti istog ili različitog sastava. Svaka polućelija sadrži elektrodu i elektrolit. Elektrodu treba uroniti u elektrolitsku otopinu. Ponekad su ti elektroliti potpuno odvojeni, ali ponekad su odvojeni samo poroznom barijerom. Kada su elektroliti potpuno odvojeni, moramo koristiti slani most kako bismo održali kretanje iona između dva elektrolita.
Slika 01: Jednostavna galvanska ćelija
Prilikom pripreme ove ćelije, moramo uzeti u obzir jesu li elektrode i elektroliti spontani ili ne. Možemo ga pronaći teoretski izračunavanjem potencijala elektrode svake polućelije. Međutim, jedna polovica ćelije trebala bi pokazati oksidaciju, dok bi druga polovica ćelije trebala pokazati reakciju redukcije. Oksidacija se događa na anodi, dok se redukcija događa na katodi. Budući da galvanski (naponski) članak koristi energiju oslobođenu tijekom spontane redoks reakcije za proizvodnju električne energije, galvanski članci su važni kao izvor električne energije. Oni proizvode istosmjernu struju.
Što je koncentracijska ćelija?
Koncentracijski članak je vrsta galvanskog članka u kojem su dvije polovice članka sličnog sastava. Stoga kažemo da su dvije polućelije ekvivalentne. Razlikuju se samo u koncentraciji. Napon koji proizvodi ova ćelija je vrlo malen jer ova ćelija nastoji postići ravnotežno stanje. Ravnoteža dolazi kada koncentracije dviju polustanica postanu jednake.
Koncentracijska ćelija proizvodi električnu energiju smanjenjem termodinamičke slobodne energije sustava. Budući da je sastav polustanica sličan, dolazi do iste reakcije, ali u suprotnim smjerovima. Ovaj proces povećava koncentraciju ćelije s nižom koncentracijom i smanjuje koncentraciju ćelije s višom koncentracijom. Kako struja teče, stvara se toplinska energija. Stanica apsorbira tu energiju kao toplinu. Postoje dvije vrste koncentracijskih ćelija kako slijedi:
- Ćelija za koncentraciju elektrolita – elektrode se sastoje od iste tvari, a polućelije sadrže isti elektrolit s različitim koncentracijama
- Elektrodna koncentracijska ćelija – dvije elektrode (iste tvari) različite koncentracije umočene su u isti elektrolit
Koja je razlika između galvanske ćelije i koncentracijske ćelije?
Galvanski članak je vrsta elektrokemijskog članka koji koristi spontane redoks reakcije za stvaranje električne energije. S druge strane, koncentracijska ćelija je vrsta galvanske ćelije u kojoj su dvije polovice ćelije sličnog sastava. Stoga je ključna razlika između galvanske ćelije i koncentracijske ćelije u tome što galvanska ćelija može ili ne mora imati dvije polućelije istog sastava, dok koncentracijska ćelija ima dvije polućelije istog sastava.
Štoviše, elektrode galvanskog članka mogu biti izrađene ili od iste tvari ili različitih tvari, dok su elektrode koncentracijske ćelije izrađene od iste tvari s istom koncentracijom ili različitim koncentracijama. Osim toga, galvanske ćelije imaju isti elektrolit ili različite elektrolite u dvije polućelije, dok koncentracijske ćelije imaju isti elektrolit s istom koncentracijom ili različitim koncentracijama.
Donja infografika sažima razliku između galvanske ćelije i koncentracijske ćelije.
Sažetak – Galvanska ćelija nasuprot koncentracijskoj ćeliji
Galvanski članak je vrsta elektrokemijskog članka koji koristi spontane redoks reakcije za stvaranje električne energije. Koncentracijski članak je vrsta galvanskog članka u kojem su dvije polovice članka sličnog sastava. Stoga je ključna razlika između galvanske ćelije i koncentracijske ćelije u tome što galvanska ćelija može ili ne mora imati dvije polućelije istog sastava, dok koncentracijska ćelija ima dvije polućelije istog sastava.
