Põhiline erinevus elavhõbedaelemendi ja diafragmaelemendi vahel on see, et elavhõbedaelement vajab tavaliselt kõrgemat pinget ja rohkem energiat võrreldes membraanielemendiga.
Kloori ja seebikivi tööstuslikuks tootmiseks saame kasutada elavhõbedaelemente, diafragmarakke ja membraanrakke. Kõigi meetodite puhul on aluseks naatriumkloriidi lahuse elektrolüüsimine.
Mis on Mercury Cell?
Elavhõbedaelement või elavhõbedapatarei on elektrokeemiline aku, mida ei saa uuesti laadida. Me võime selle liigitada primaarseks elemendiks ja seda tuntakse ka elavhõbedaoksiidi aku, nööpelemendi ja Ruben-Mallory nime all. Tavaliselt kasutab elavhõbeda aku reaktsiooni elavhõbeoksiidi ja tsinkelektroodide vahel leeliselises elektrolüüdis. Elavhõbedaelemendi pinge on 1,35 volti, kui elemendi tühjenemine jääb praktiliselt konstantseks. Siin on mahutavus palju suurem kui sama suurusega tsink-süsinik aku. Isegi varem on neid patareisid kasutatud kellade, kuuldeaparaatide, kaamerate ja kalkulaatorite nööpelementidena.
Elavhõbedaelemendi katood on tavaliselt kas puhas elavhõbe(II)oksiid või elavhõbe(II)oksiidi ja mangaandioksiidi segu. Elavhõbeoksiid on aga mittejuht. Seetõttu peame sellega segama grafiiti, et vältida elavhõbeda kogunemist suurteks tilkadeks. Pealegi on selle elemendi anood põhiliselt valmistatud tsingist ja see eraldub katoodist poorsest materjalist paberikihi kaudu, mis on elektrolüüdiga immutatud. Me nimetame seda soolasillaks. Lisaks on elavhõbedaelemendi elektrolüüt kas naatriumhüdroksiid või kaaliumhüdroksiid.
Elavhõbeelemendi elektrilisi omadusi silmas pidades, kui katood on elavhõbeoksiid, on neil elementidel väga lame tühjenduskõver, mis suudab hoida pinget 1,35 V juures kuni elemendi eluea viimase 5%ni. Pealegi püsib pinge väikese koormuse korral mitu aastat 1% piires. Teisest küljest on elavhõbedaoksiidi ja mangaandioksiidi katoodiga elavhõbedaelementidel 1,4 V väljundpinge ja kalduvam tühjenduskõver.
Mis on diafragma rakk?
Diafragma element on elektrolüütiline element, mis on kasulik naatriumhüdroksiidi ja kloori tootmiseks naatriumkloriidi soolveest. Diafragma element hõlmab soolvee lahuse (mis sisestatakse anoodi) voolamist anoodipiirkonnast läbilaskva diafragma kaudu katoodi piirkonda. Selles protsessis eraldatakse anoodiala katoodipiirkonnast läbilaskva membraani kaudu. Diafragma element näitab aga väiksemat energiatõhusust, madalat keskkonnasõbralikkust ja toote madalat puhtust. Võrreldes selle rakuga on membraanrakk optimeeritud protsess.
Üldiselt on diafragma element valmistatud asbesti ja polümeeride poorsest segust. Lahus rakus võib imbuda läbi selle materjali anoodikambrist katoodikambrisse. Seda elementi saame kasutada naatriumkloriidi lahuse elektrolüüsimisel kloori saamiseks. Anood on tavaliselt titaan ja katood terasest. Kloor tuleb anoodilt, vesinik aga katoodilt. Peale selle on katoodist väljuv lahus naatriumhüdroksiidi lahus, mis on saastunud naatriumkloriidiga. Vedeliku voolamise tagamiseks ainult anoodilt katoodile on anoodikambris alati rohkem vedelikku.
Mis vahe on elavhõbedarakkudel ja diafragmarakkudel?
Elavhõbedaelement ja diafragmaelement on kaks kolmest põhielemendist, mida saame kasutada kloori ja seebikivi tootmiseks. Peamine erinevus elavhõbedaelemendi ja diafragmaelemendi vahel on see, et elavhõbedaelement vajab tavaliselt kõrgemat pinget ja rohkem energiat võrreldes membraanielemendiga. Elavhõbedaelemendil on tavaliselt tsinkanood ja katood, mis on valmistatud kas puhtast elavhõbe(II)oksiidist või elavhõbe(II)oksiidi ja mangaandioksiidi segust. Diafragma elemendil on seevastu titaananood ja teraskatood.
Allpool olev infograafik esitab kõrvuti võrdlemiseks tabelina erinevusi elavhõbedaelemendi ja diafragmaelemendi vahel.
Kokkuvõte – Mercury Cell vs Diaphragm Cell
Elavhõbedaelemendid ja diafragmaelemendid on kaks elementi, mida saame kasutada kloori ja seebikivi tootmiseks. Peamine erinevus elavhõbedaelemendi ja diafragmaelemendi vahel on see, et elavhõbedaelement vajab tavaliselt kõrgemat pinget ja rohkem energiat võrreldes membraanielemendiga.
