Het belangrijkste verschil tussen kwikcel en diafragmacel is dat een kwikcel gewoonlijk een hogere spanning en meer energie nodig heeft in vergelijking met een diafragmacel.
We kunnen kwikcellen, diafragmacellen en membraancellen gebruiken om chloor en natronloog op industriële schaal te produceren. Bij alle methoden is de basis om natriumchloride-oplossing te elektrolyseren.
Wat is een kwikcel?
Een kwikcel of kwikbatterij is een elektrochemische batterij die niet oplaadbaar is. We kunnen het categoriseren als een primaire cel en is ook bekend als kwikoxidebatterij, knoopcel en Ruben-Mallory. Typisch gebruikt een kwikbatterij een reactie tussen kwikoxide en zinkelektroden in een alkalische elektrolyt. De spanning van de kwikcel is 1,35 volt wanneer de ontlading van de cel praktisch constant blijft. Hier is de capaciteit veel groter dan de zink-koolstofbatterij van dezelfde grootte. Zelfs in het verleden werden deze batterijen gebruikt als knoopcellen voor horloges, gehoorapparaten, camera's en rekenmachines.
De kathode van de kwikcel is typisch ofwel puur kwik(II)oxide of een mengsel van kwik(II)oxide met mangaandioxide. Kwikoxide is echter een niet-geleider. Daarom moeten we er grafiet mee mengen om te voorkomen dat kwik zich ophoopt in grote druppels. Bovendien is de anode van deze cel in wezen gemaakt van zink en scheidt hij zich van de kathode via een laag papier van een poreus materiaal dat doordrenkt is met elektrolyt. Dit noemen we een zoutbrug. Bovendien is de elektrolyt van de kwikcel ofwel natriumhydroxide of kaliumhydroxide.
Als we kijken naar de elektrische eigenschappen van een kwikcel, als de kathode kwikoxide is, hebben die cellen een zeer vlakke ontladingscurve die de spanning op 1,35 V kan houden tot de laatste 5% van de levensduur van de cel. Bovendien blijft de spanning bij lichte belasting meerdere jaren binnen de 1%. Aan de andere kant hebben kwikcellen met de kwikoxide- en mangaandioxide-kathode een output van 1,4 V en een meer hellende ontladingscurve.
Wat is een membraancel?
Een diafragmacel is een elektrolytische cel die nuttig is bij het produceren van natriumhydroxide en chloor uit natriumchloridepekel. Een diafragmacel omvat het stromen van de pekeloplossing (die in de anode wordt ingebracht) van het anodegebied naar het kathodegebied via het permeabele diafragma. Daarbij wordt het anodegebied via een permeabel membraan van het kathodegebied gescheiden. De diafragmacel vertoont echter minder energie-efficiëntie, lage milieuvriendelijkheid en lage zuiverheid van het product. In vergelijking met deze cel is de membraancel een geoptimaliseerd proces.
Over het algemeen wordt een diafragmacel gemaakt van een poreus mengsel van asbest en polymeren. De oplossing in de cel kan door dit materiaal van het anodecompartiment naar het kathodecompartiment sijpelen. We kunnen deze cel gebruiken om chloor te halen uit de elektrolyse van natriumchloride-oplossing. De anode is meestal titanium en de kathode is van staal. Chloor komt van de anode, terwijl waterstof van de kathode komt. Verder is de oplossing die uit de kathode komt een natriumhydroxideoplossing die is verontreinigd met natriumchloride. Om ervoor te zorgen dat de vloeistofstroom alleen van anode naar kathode plaatsvindt, heeft het anodecompartiment altijd meer vloeistof.
Wat is het verschil tussen kwikcel en diafragmacel?
Kwikcel en diafragmacel zijn twee van de drie belangrijkste cellen die we kunnen gebruiken om zowel chloor als bijtende soda te produceren. Het belangrijkste verschil tussen kwikcel en diafragmacel is dat een kwikcel meestal een hogere spanning en meer energie nodig heeft in vergelijking met een diafragmacel. Een kwikcel heeft typisch een zinkanode en een kathode gemaakt van ofwel zuiver kwik(II)oxide of een mengsel van kwik(II)oxide met mangaandioxide. Een diafragmacel daarentegen heeft een titaniumanode en een stalen kathode.
De onderstaande infographic presenteert de verschillen tussen kwikcel en diafragmacel in tabelvorm voor vergelijking naast elkaar.
Samenvatting – Kwikcel versus diafragmacel
Kwikcellen en diafragmacellen zijn twee cellen die we kunnen gebruiken om chloor en natronloog te maken. Het belangrijkste verschil tussen kwikcel en diafragmacel is dat een kwikcel meestal een hogere spanning en meer energie nodig heeft in vergelijking met een diafragmacel.
