ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเซลล์ความเข้มข้นและเซลล์เคมีคือ ในเซลล์ที่มีสมาธิ องค์ประกอบของครึ่งเซลล์สองเซลล์จะคล้ายคลึงกัน ในขณะที่ในเซลล์เคมี องค์ประกอบอาจคล้ายกันหรือไม่คล้ายกัน
เซลล์ความเข้มข้นเป็นเซลล์ไฟฟ้าเคมีชนิดหนึ่ง เซลล์ไฟฟ้าเคมีหรือเซลล์เคมีมีอยู่ 2 ประเภท คือ เซลล์กัลวานิกและเซลล์อิเล็กโทรไลต์ เซลล์ความเข้มข้นเป็นเซลล์กัลวานิกชนิดหนึ่ง
เซลล์ความเข้มข้นคืออะไร
เซลล์ความเข้มข้นเป็นเซลล์กัลวานิกชนิดหนึ่งซึ่งเซลล์ครึ่งเซลล์ทั้งสองมีองค์ประกอบคล้ายคลึงกันดังนั้นเราจึงกล่าวว่าเซลล์ครึ่งเซลล์ทั้งสองมีค่าเท่ากัน ต่างกันแค่ความเข้มข้น แรงดันไฟฟ้าที่ผลิตโดยเซลล์นี้มีขนาดเล็กมากเนื่องจากเซลล์นี้มีแนวโน้มที่จะได้รับสถานะสมดุล ความสมดุลเกิดขึ้นเมื่อความเข้มข้นของเซลล์ครึ่งเซลล์ทั้งสองมีค่าเท่ากัน
เซลล์ความเข้มข้นผลิตไฟฟ้าผ่านการลดพลังงานที่ปราศจากเทอร์โมไดนามิกของระบบ เนื่องจากองค์ประกอบของครึ่งเซลล์มีความคล้ายคลึงกันจึงเกิดปฏิกิริยาเดียวกัน แต่ไปในทิศทางตรงกันข้าม ดังนั้น กระบวนการนี้จะเพิ่มความเข้มข้นของเซลล์ที่มีความเข้มข้นต่ำลง และลดความเข้มข้นของเซลล์ที่มีความเข้มข้นสูงลง เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน พลังงานความร้อนจะถูกสร้างขึ้น เซลล์ดูดซับพลังงานนี้เป็นความร้อน เซลล์ความเข้มข้นมีสองประเภทดังนี้:
- เซลล์ความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์ – อิเล็กโทรดประกอบด้วยสารชนิดเดียวกัน และครึ่งเซลล์มีอิเล็กโทรไลต์เดียวกันที่มีความเข้มข้นต่างกัน
- เซลล์ความเข้มข้นของอิเล็กโทรด – อิเล็กโทรดสองขั้ว (ของสารเดียวกัน) ที่มีความเข้มข้นต่างกันจะถูกจุ่มลงในอิเล็กโทรไลต์เดียวกัน
เซลล์เคมีคืออะไร
เซลล์เคมี หรือเซลล์ไฟฟ้าเคมีที่แม่นยำกว่านั้น คือระบบ (อุปกรณ์) ที่สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าจากปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นเองได้ ปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการนี้เรียกว่าปฏิกิริยารีดอกซ์ ปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดขึ้นจากการถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างสปีชีส์เคมี นอกจากนี้ ปฏิกิริยารีดอกซ์ยังมีปฏิกิริยาครึ่งหนึ่งที่เรียกว่าปฏิกิริยาออกซิเดชันและปฏิกิริยารีดักชัน ในขณะที่ปฏิกิริยาออกซิเดชันจะปล่อยอิเล็กตรอนออกสู่ระบบเสมอ ปฏิกิริยารีดักชันจะนำอิเล็กตรอนออกจากระบบ ดังนั้น เราสามารถพูดได้ว่าครึ่งปฏิกิริยาทั้งสองเกิดขึ้นพร้อมกัน
เซลล์ไฟฟ้าเคมีมีสองประเภทคือเซลล์โวลตาอิก (กัลวานิก) และเซลล์อิเล็กโทรไลต์ เซลล์ไฟฟ้าเคมีประกอบด้วยเซลล์ครึ่งเซลล์สองเซลล์ ปฏิกิริยาครึ่งหนึ่งเกิดขึ้นในเซลล์ครึ่งเซลล์ทั้งสองนี้ นอกจากนี้ ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในเซลล์ทำให้เกิดความต่างศักย์ระหว่างสองครึ่งเซลล์
รูปที่ 01: เซลล์กัลวานิกอย่างง่าย
ครึ่งเซลล์โดยทั่วไปประกอบด้วยอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์ ดังนั้นเซลล์ไฟฟ้าเคมีที่สมบูรณ์จึงมีอิเล็กโทรดสองขั้วและอิเล็กโทรไลต์สองตัว เซลล์ครึ่งเซลล์ทั้งสองบางครั้งอาจใช้อิเล็กโทรไลต์เดียวกัน หากมีอิเล็กโทรไลต์ที่แตกต่างกันสองแบบ จะใช้สะพานเกลือเพื่อรักษาการสัมผัสระหว่างอิเล็กโทรไลต์ และทำได้โดยการสร้างทางผ่านเพื่อถ่ายเทไอออนผ่านสะพานเกลืออิเล็กตรอนไหลจากเซลล์ครึ่งหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งผ่านวงจรภายนอก เราเรียกสองขั้วนี้ว่าขั้วบวกและขั้วลบ
นอกจากนี้ ปฏิกิริยาออกซิเดชันและการรีดักชันยังเกิดขึ้นในอิเล็กโทรดสองขั้วแยกจากกัน ในขณะที่ปฏิกิริยาออกซิเดชันเกิดขึ้นในขั้วบวก ปฏิกิริยารีดักชันเกิดขึ้นในแคโทด ดังนั้นอิเล็กตรอนจึงถูกผลิตขึ้นในขั้วบวกและเคลื่อนจากขั้วบวกไปยังขั้วลบผ่านวงจรภายนอก สะพานเกลือช่วยรักษาระบบให้เป็นกลาง (ทางไฟฟ้า) โดยการถ่ายโอนไอออนผ่านมันเพื่อให้ประจุไฟฟ้าสมดุล
เซลล์ความเข้มข้นและเซลล์เคมีต่างกันอย่างไร
เซลล์ความเข้มข้นเป็นเซลล์ไฟฟ้าเคมีชนิดหนึ่ง เซลล์เคมีมีสองประเภท พวกมันคือเซลล์กัลวานิกและเซลล์อิเล็กโทรไลต์ เซลล์ความเข้มข้นเป็นเซลล์กัลวานิกชนิดหนึ่ง ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเซลล์ความเข้มข้นและเซลล์เคมีคือ ในเซลล์ความเข้มข้น องค์ประกอบของเซลล์ครึ่งเซลล์จะคล้ายกัน ในขณะที่ในเซลล์เคมี องค์ประกอบอาจคล้ายกันหรือไม่ก็ได้
ด้านล่างเป็นบทสรุปของความแตกต่างระหว่างเซลล์ความเข้มข้นและเซลล์เคมี
Summary – Concentration Cell vs Chemical Cell
เซลล์ความเข้มข้นเป็นเซลล์ไฟฟ้าเคมีชนิดหนึ่ง เซลล์เคมี (electrochemical) มีอยู่ 2 ชนิด คือ เซลล์กัลวานิก และเซลล์อิเล็กโทรไลต์ พูดให้ถูกคือ เซลล์ความเข้มข้นคือเซลล์กัลวานิกชนิดหนึ่ง ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเซลล์ความเข้มข้นและเซลล์เคมีคือ ในเซลล์ที่มีความเข้มข้น องค์ประกอบของครึ่งเซลล์สองเซลล์จะคล้ายคลึงกัน ในขณะที่ในเซลล์เคมี องค์ประกอบอาจจะคล้ายกันหรือไม่ก็ได้