Kas yra koncentracijos ląstelė?

Koncentracijos ląstelė yra padalinta į dvi skirtingas dalis, kurios yra sujungtos komponentu, kad elektronų dalelės galėtų praeiti, pavyzdžiui, druskos tilteliu. Šiose dviejose elementų pusėse yra elektrodų, o tirpalai skiriasi savo koncentracijomis. Kai suaktyvinama koncentracijos ląstelė, koncentruotas tirpalas paprastai labiau atskiedžiamas, o dispersinis prideda molekulių, kol abi yra vienodos. Paprastai artėjant pusiausvyrai susidaro įtampa. Šios reakcijos stiprumą galima išmatuoti apskaičiuojant ląstelės potencialą, naudojant matematinę formulę, vadinamą Nernsto lygtimi.

Koncentracijos elemento potencialui apskaičiuoti paprastai reikia voltmetro. Prietaiso pateikta vertė, kuri gali būti teigiama arba neigiama, gali būti įtraukta į lygtį ir naudojama kartu su koncentracijos lygiu potencialui nustatyti. Koncentracijos ląstelėje elektronai teka iš vienos medžiagos į kitą. Atkarpa, kuri praranda daleles, vadinama oksidacijos puse, o redukcijos pusė jas įgyja.

Tokio tipo ląstelėse dažnai naudojamos metalinės dalys, o skirtingos jų sritys gali būti veikiamos skirtingos koncentracijos medžiagos. Kai kurios metalo dalys gali turėti didesnį elektros potencialą nei kitos, o tai gali sukelti koroziją. Nors koncentracijos ląstelę galima išvalyti, kad taip neatsitiktų, tai dažnai būna sunku, kai, pavyzdžiui, sistema dedama į dirvą.

Dėl metalo jonų gali atsirasti korozija. Jei ląstelėje yra vandens arba ji yra veikiama vandens, ji nėra sandari arba nėra apsauginės dangos, vietos, esančios šalia didelio metalo jonų lygio, gali rūdyti. Netolygi deguonies koncentracija, kuri gali atsirasti ant metalinių paviršių po vandeniu, gali sukelti koroziją, kai dujų lygis yra mažas. Paprastai degraduoja taškai tarp gretimų dalių ir medžio, gumos ar plastiko šalia metalinio paviršiaus. Aktyviosios-pasyviosios koncentracijos ląstelė išsivysto, kai yra deguonies, o po druskos sluoksniu pradurta pasyvioji plėvelė, dėl kurios metalas atsiranda duobių.

Koncentracijos ląstelės dažnai naudojamos kaip matuokliai dirvožemio rūgštingumui ir šarmingumui matuoti. Paprastai vienas jų galas yra veikiamas dirvožemio, o kitas – kalio chlorido tirpale. Tada galima palyginti du matavimus. Paprastai kuo aukštesnė sukuriama įtampa, tuo mėginys yra rūgštesnis. Koncentracijos ląstelė taip pat gali būti naudojama cheminėms medžiagoms analizuoti, taip pat įvairių medžiagų jautrumui korozijai išbandyti.