Основное различие между ртутным элементом и диафрагменным элементом заключается в том, что ртутному элементу обычно требуется более высокое напряжение и больше энергии по сравнению с диафрагменным элементом.
Мы можем использовать ртутные, диафрагменные и мембранные элементы для производства хлора и едкого натра в промышленных масштабах. Во всех методах в основе лежит электролиз раствора хлорида натрия.
Что такое Mercury Cell?
Ртутный элемент или ртутная батарея представляет собой электрохимическую батарею, которая не подлежит перезарядке. Мы можем классифицировать его как первичную ячейку, также известную как батарея с оксидом ртути, кнопочная ячейка и батарея Рубена-Мэллори. Обычно в ртутной батарее используется реакция между оксидом ртути и цинковыми электродами в щелочном электролите. Напряжение ртутного элемента составляет 1,35 вольта, когда разряд элемента остается практически постоянным. Здесь емкость намного больше, чем у угольно-цинковой батареи того же размера. Даже в прошлом эти батареи использовались в качестве кнопочных элементов для часов, слуховых аппаратов, фотоаппаратов и калькуляторов.
Катод ртутного элемента обычно представляет собой либо чистый оксид ртути(II), либо смесь оксида ртути(II) с диоксидом марганца. Однако оксид ртути не является проводником. Поэтому нам нужно смешать с ним графит, чтобы предотвратить сбор ртути в крупные капли. Кроме того, анод этого элемента выполнен в основном из цинка и отделен от катода слоем бумаги из пористого материала, пропитанного электролитом. Мы называем это соляным мостом. Кроме того, электролит ртутного элемента представляет собой либо гидроксид натрия, либо гидроксид калия.
При рассмотрении электрических характеристик ртутного элемента, если катод представляет собой оксид ртути, эти элементы имеют очень плоскую разрядную кривую, которая может удерживать напряжение на уровне 1,35 В до последних 5% срока службы элемента. Причем напряжение остается в пределах 1% в течение нескольких лет при малой нагрузке. С другой стороны, ртутные элементы с катодом из оксида ртути и диоксида марганца имеют выходное напряжение 1,4 В и более наклонную кривую разряда.
Что такое диафрагменная ячейка?
Мембранная ячейка представляет собой электролитическую ячейку, используемую для производства гидроксида натрия и хлора из рассола хлорида натрия. Мембранная ячейка включает поток соляного раствора (который вводится в анод) из области анода в область катода через проницаемую диафрагму. В этом процессе область анода отделена от области катода проницаемой диафрагмой. Однако диафрагменная ячейка показывает меньшую энергоэффективность, низкую экологичность и низкую чистоту продукта. По сравнению с этой ячейкой мембранная ячейка представляет собой оптимизированный процесс.
Как правило, диафрагменная ячейка изготавливается из пористой смеси асбеста и полимеров. Раствор внутри ячейки может просачиваться через этот материал из анодного отделения в катодное. Мы можем использовать эту ячейку для получения хлора путем электролиза раствора хлорида натрия. Анод обычно титановый, а катод стальной. Хлор поступает с анода, а водород – с катода. Кроме того, раствор, выходящий из катода, представляет собой раствор гидроксида натрия, загрязненный хлоридом натрия. Чтобы поток жидкости протекал только от анода к катоду, в анодном отсеке всегда больше жидкости.
В чем разница между ртутной ячейкой и диафрагменной ячейкой?
Ячейка Mercury и ячейка с диафрагмой - две из трех основных ячеек, которые мы можем использовать для производства хлора, а также каустической соды. Основное различие между ртутным элементом и диафрагменным элементом заключается в том, что для ртутного элемента обычно требуется более высокое напряжение и больше энергии по сравнению с диафрагменным элементом. Ртутный элемент обычно имеет цинковый анод и катод, изготовленные либо из чистого оксида ртути (II), либо из смеси оксида ртути (II) с диоксидом марганца. Мембранная ячейка, с другой стороны, имеет титановый анод и стальной катод.
Приведенная ниже инфографика представляет различия между ртутным и диафрагменным элементами в табличной форме для параллельного сравнения.
Резюме – Mercury Cell и мембранная ячейка
Ячейки ртути и диафрагменные ячейки - это две ячейки, которые мы можем использовать для производства хлора и каустической соды. Основное различие между ртутным элементом и диафрагменным элементом заключается в том, что ртутному элементу обычно требуется более высокое напряжение и больше энергии по сравнению с диафрагменным элементом.
