ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเซลล์กัลวานิกและเซลล์ความเข้มข้นคือเซลล์กัลวานิกอาจมีหรือไม่มีเซลล์ครึ่งเซลล์ที่มีองค์ประกอบเหมือนกันในขณะที่เซลล์ความเข้มข้นมีเซลล์ครึ่งเซลล์ที่มีองค์ประกอบเหมือนกัน
ทั้งเซลล์กัลวานิกและเซลล์ความเข้มข้นเป็นเซลล์ไฟฟ้าเคมี เซลล์ไฟฟ้าเคมีเป็นอุปกรณ์ที่สามารถผลิตไฟฟ้าโดยใช้ปฏิกิริยาเคมีหรือทำให้ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นโดยใช้ไฟฟ้า
เซลล์กัลวานิกคืออะไร
เซลล์กัลวานิกเป็นเซลล์ไฟฟ้าเคมีชนิดหนึ่งที่ใช้ปฏิกิริยารีดอกซ์ที่เกิดขึ้นเองเพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้าคำพ้องความหมายสำหรับเซลล์นี้คือเซลล์โวลตาอิก เซลล์ประกอบด้วยเซลล์ครึ่งเซลล์สองเซลล์ที่สามารถเป็นองค์ประกอบเดียวกันหรือองค์ประกอบต่างกันก็ได้ ครึ่งเซลล์แต่ละเซลล์ประกอบด้วยอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์ อิเล็กโทรดควรจุ่มลงในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ บางครั้งอิเล็กโทรไลต์เหล่านี้จะแยกออกจากกันโดยสิ้นเชิง แต่ในบางครั้งอิเล็กโทรไลต์เหล่านี้จะถูกแยกออกจากกันโดยสิ่งกีดขวางที่มีรูพรุนเท่านั้น เมื่ออิเล็กโทรไลต์แยกออกจากกันอย่างสมบูรณ์ เราจำเป็นต้องใช้สะพานเกลือเพื่อรักษาการเคลื่อนที่ของไอออนระหว่างอิเล็กโทรไลต์ทั้งสอง
รูปที่ 01: Simple Galvanic Cell
ในการเตรียมเซลล์นี้ เราต้องพิจารณาว่าอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์เกิดขึ้นเองหรือไม่ เราสามารถหาได้ตามทฤษฎีโดยการคำนวณศักย์ไฟฟ้าของครึ่งเซลล์แต่ละเซลล์อย่างไรก็ตาม เซลล์ครึ่งหนึ่งควรแสดงปฏิกิริยาออกซิเดชัน ในขณะที่อีกครึ่งเซลล์ควรแสดงปฏิกิริยารีดักชัน การเกิดออกซิเดชันเกิดขึ้นที่ขั้วบวก ในขณะที่การลดลงเกิดขึ้นที่ขั้วลบ เนื่องจากเซลล์กัลวานิก (โวลตาอิก) ใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างปฏิกิริยารีดอกซ์ที่เกิดขึ้นเองเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า เซลล์กัลวานิกจึงมีความสำคัญในฐานะแหล่งพลังงานไฟฟ้า ผลิตกระแสตรง
เซลล์ความเข้มข้นคืออะไร
เซลล์ความเข้มข้นเป็นเซลล์กัลวานิกชนิดหนึ่งซึ่งเซลล์ครึ่งเซลล์ทั้งสองมีองค์ประกอบคล้ายคลึงกัน ดังนั้นเราจึงกล่าวว่าเซลล์ครึ่งเซลล์ทั้งสองมีค่าเท่ากัน ต่างกันแค่ความเข้มข้น แรงดันไฟฟ้าที่ผลิตโดยเซลล์นี้มีขนาดเล็กมากเนื่องจากเซลล์นี้มีแนวโน้มที่จะได้รับสถานะสมดุล ความสมดุลเกิดขึ้นเมื่อความเข้มข้นของเซลล์ครึ่งเซลล์ทั้งสองมีค่าเท่ากัน
เซลล์ความเข้มข้นผลิตไฟฟ้าโดยการลดพลังงานที่ปราศจากเทอร์โมไดนามิกของระบบ เนื่องจากองค์ประกอบของครึ่งเซลล์มีความคล้ายคลึงกันจึงเกิดปฏิกิริยาเดียวกัน แต่ไปในทิศทางตรงกันข้ามกระบวนการนี้จะเพิ่มความเข้มข้นของเซลล์ที่มีความเข้มข้นต่ำลง และลดความเข้มข้นของเซลล์ที่มีความเข้มข้นสูงลง เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน พลังงานความร้อนจะถูกสร้างขึ้น เซลล์ดูดซับพลังงานนี้เป็นความร้อน เซลล์ความเข้มข้นมีสองประเภทดังนี้:
- เซลล์ความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์ – อิเล็กโทรดประกอบด้วยสารชนิดเดียวกัน และครึ่งเซลล์มีอิเล็กโทรไลต์เดียวกันที่มีความเข้มข้นต่างกัน
- เซลล์ความเข้มข้นของอิเล็กโทรด – อิเล็กโทรดสองขั้ว (ของสารเดียวกัน) ที่มีความเข้มข้นต่างกันจะถูกจุ่มลงในอิเล็กโทรไลต์เดียวกัน
เซลล์กัลวานิกและเซลล์ความเข้มข้นต่างกันอย่างไร
เซลล์กัลวานิกเป็นเซลล์ไฟฟ้าเคมีชนิดหนึ่งที่ใช้ปฏิกิริยารีดอกซ์ที่เกิดขึ้นเองเพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้า ในทางกลับกัน เซลล์ที่มีความเข้มข้นเป็นเซลล์กัลวานิกชนิดหนึ่งซึ่งเซลล์ครึ่งเซลล์ทั้งสองมีองค์ประกอบคล้ายคลึงกันดังนั้น ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเซลล์กัลวานิกและเซลล์ความเข้มข้นคือ เซลล์กัลวานิกอาจมีหรือไม่มีเซลล์ครึ่งเซลล์ที่มีองค์ประกอบเหมือนกัน ในขณะที่เซลล์ความเข้มข้นมีเซลล์ครึ่งหนึ่งที่มีองค์ประกอบเหมือนกัน
นอกจากนี้ อิเล็กโทรดของเซลล์กัลวานิกสามารถทำจากสารชนิดเดียวกันหรือสารต่างกันได้ ในขณะที่อิเล็กโทรดของเซลล์ความเข้มข้นจะทำจากสารเดียวกันที่มีความเข้มข้นเท่ากันหรือความเข้มข้นต่างกัน นอกจากนี้ เซลล์กัลวานิกยังมีอิเล็กโทรไลต์เดียวกันหรืออิเล็กโทรไลต์ต่างกันในสองครึ่งเซลล์ ในขณะที่เซลล์ที่มีความเข้มข้นมีอิเล็กโทรไลต์เดียวกันที่มีความเข้มข้นเท่ากันหรือความเข้มข้นต่างกัน
อินโฟกราฟิกด้านล่างสรุปความแตกต่างระหว่างเซลล์กัลวานิกและเซลล์ความเข้มข้น
สรุป – เซลล์กัลวานิกกับเซลล์ความเข้มข้น
เซลล์กัลวานิกเป็นเซลล์ไฟฟ้าเคมีชนิดหนึ่งที่ใช้ปฏิกิริยารีดอกซ์ที่เกิดขึ้นเองเพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้า เซลล์ความเข้มข้นเป็นเซลล์กัลวานิกชนิดหนึ่งซึ่งเซลล์ครึ่งเซลล์ทั้งสองมีองค์ประกอบคล้ายกัน ดังนั้น ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเซลล์กัลวานิกและเซลล์ความเข้มข้นคือ เซลล์กัลวานิกอาจมีหรือไม่มีเซลล์ครึ่งเซลล์ที่มีองค์ประกอบเหมือนกัน ในขณะที่เซลล์ความเข้มข้นมีเซลล์ครึ่งหนึ่งที่มีองค์ประกอบเหมือนกัน