გალვანურ უჯრედსა და საკონცენტრაციო უჯრედს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ გალვანურ უჯრედს შეიძლება ჰქონდეს ან არ ჰქონდეს ორი ნახევარი უჯრედი ერთი და იგივე შემადგენლობით, მაშინ როცა საკონცენტრაციო უჯრედს აქვს ორი ნახევარი უჯრედი ერთი და იგივე შემადგენლობით.
როგორც გალვანური უჯრედი, ასევე საკონცენტრაციო უჯრედი ელექტროქიმიური უჯრედებია. ელექტროქიმიური უჯრედი არის მოწყობილობა, რომელსაც შეუძლია გამოიმუშაოს ელექტროენერგია ქიმიური რეაქციის გამოყენებით ან გამოიწვიოს ქიმიური რეაქცია ელექტროენერგიის გამოყენებით.
რა არის გალვანური უჯრედი?
გალვანური უჯრედი არის ელექტროქიმიური უჯრედის ტიპი, რომელიც იყენებს სპონტანურ რედოქს რეაქციებს ელექტრო ენერგიის გამომუშავებისთვის.ამ უჯრედის სინონიმი არის ვოლტაური უჯრედი. უჯრედი შეიცავს ორ ნახევარ უჯრედს, რომლებიც შეიძლება იყოს ერთი და იგივე შემადგენლობის ან განსხვავებული შემადგენლობის. თითოეული ნახევარი უჯრედი შეიცავს ელექტროდს და ელექტროლიტს. ელექტროდი უნდა ჩაეფლო ელექტროლიტურ ხსნარში. ზოგჯერ ეს ელექტროლიტები სრულიად განცალკევებულია, მაგრამ სხვა დროს ისინი გამოყოფილია მხოლოდ ფოროვანი ბარიერით. როდესაც ელექტროლიტები მთლიანად დაშორებულია, ჩვენ უნდა გამოვიყენოთ მარილის ხიდი, რათა შევინარჩუნოთ იონების მოძრაობა ორ ელექტროლიტს შორის.
სურათი 01: მარტივი გალვანური უჯრედი
ამ უჯრედის მომზადებისას უნდა გავითვალისწინოთ ელექტროდები და ელექტროლიტები სპონტანურია თუ არა. ჩვენ შეგვიძლია ვიპოვოთ იგი თეორიულად თითოეული ნახევარი უჯრედის ელექტროდის პოტენციალის გამოთვლით.თუმცა, უჯრედის ნახევარმა უნდა აჩვენოს დაჟანგვა, ხოლო მეორე ნახევარმა უნდა აჩვენოს შემცირების რეაქცია. ოქსიდაცია ხდება ანოდზე, ხოლო შემცირება ხდება კათოდზე. ვინაიდან გალვანური (ვოლტაური) უჯრედი იყენებს სპონტანური რედოქსის რეაქციის დროს გამოთავისუფლებულ ენერგიას ელექტროენერგიის შესაქმნელად, გალვანური უჯრედები მნიშვნელოვანია, როგორც ელექტრო ენერგიის წყარო. ისინი აწარმოებენ პირდაპირ დენს.
რა არის კონცენტრაციის უჯრედი?
კონცენტრაციის უჯრედი არის გალვანური უჯრედის ტიპი, რომელშიც უჯრედის ორი ნახევარი უჯრედი შემადგენლობით მსგავსია. ამიტომ, ჩვენ ვამბობთ, რომ ორი ნახევარი უჯრედი ექვივალენტურია. ისინი განსხვავდებიან მხოლოდ კონცენტრაციით. ამ უჯრედის მიერ წარმოებული ძაბვა ძალიან მცირეა, რადგან ეს ელემენტი მიდრეკილია წონასწორობის მდგომარეობის მისაღებად. წონასწორობა მოდის, როდესაც ორი ნახევარი უჯრედის კონცენტრაცია თანაბარი ხდება.
საკონცენტრაციო უჯრედი გამოიმუშავებს ელექტროენერგიას სისტემის თერმოდინამიკური თავისუფალი ენერგიის შემცირების გზით. ვინაიდან ნახევარი უჯრედების შემადგენლობა მსგავსია, იგივე რეაქცია ხდება, მაგრამ საპირისპირო მიმართულებით.ეს პროცესი ზრდის ქვედა კონცენტრაციის უჯრედის კონცენტრაციას და ამცირებს უფრო მაღალი კონცენტრაციის უჯრედის კონცენტრაციას. როდესაც ელექტროენერგია მიედინება, თერმული ენერგია წარმოიქმნება. უჯრედი შთანთქავს ამ ენერგიას სითბოს სახით. არსებობს ორი ტიპის კონცენტრაციის უჯრედები:
- ელექტროლიტების კონცენტრაციის უჯრედი - ელექტროდები შედგება ერთი და იგივე ნივთიერებისგან, ხოლო ნახევარი უჯრედები შეიცავს ერთსა და იმავე ელექტროლიტს სხვადასხვა კონცენტრაციით
- ელექტროდის კონცენტრაციის უჯრედი - ორი (იგივე ნივთიერების) სხვადასხვა კონცენტრაციის ელექტროდი ჩაძირულია ერთ ელექტროლიტში
რა განსხვავებაა გალვანურ უჯრედსა და კონცენტრაციულ უჯრედს შორის?
გალვანური უჯრედი არის ელექტროქიმიური უჯრედის ტიპი, რომელიც იყენებს სპონტანურ რედოქს რეაქციებს ელექტრო ენერგიის გამომუშავებისთვის. საკონცენტრაციო უჯრედი, თავის მხრივ, არის გალვანური უჯრედის ტიპი, რომელშიც უჯრედის ორი ნახევარი უჯრედი შემადგენლობით მსგავსია.ამრიგად, გალვანურ უჯრედსა და საკონცენტრაციო უჯრედს შორის მთავარი განსხვავებაა ის, რომ გალვანურ უჯრედს შეიძლება ჰქონდეს ან არ ჰქონდეს ორი ნახევარი უჯრედი ერთი და იგივე შემადგენლობით, მაშინ როდესაც საკონცენტრაციო უჯრედს აქვს ორი ნახევარი უჯრედი იგივე შემადგენლობით.
უფრო მეტიც, გალვანური უჯრედის ელექტროდები შეიძლება დამზადდეს ერთიდაიგივე ნივთიერებისგან ან სხვადასხვა ნივთიერებისგან, ხოლო კონცენტრაციის უჯრედის ელექტროდები დამზადებულია ერთი და იგივე ნივთიერებისგან, ან იგივე კონცენტრაციით ან განსხვავებული კონცენტრაციით. გარდა ამისა, გალვანურ უჯრედებს აქვთ იგივე ელექტროლიტი ან განსხვავებული ელექტროლიტები ორ ნახევარ უჯრედში, ხოლო კონცენტრაციის უჯრედებს აქვთ იგივე ელექტროლიტი ან იგივე კონცენტრაციით ან განსხვავებული კონცენტრაციით.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა აჯამებს განსხვავებას გალვანურ უჯრედსა და კონცენტრაციის უჯრედს შორის.
რეზიუმე - გალვანური უჯრედი კონცენტრაციის უჯრედის წინააღმდეგ
გალვანური უჯრედი არის ელექტროქიმიური უჯრედის ტიპი, რომელიც იყენებს სპონტანურ რედოქს რეაქციებს ელექტრო ენერგიის გამომუშავებისთვის. კონცენტრაციის უჯრედი არის გალვანური უჯრედის ტიპი, რომელშიც უჯრედის ორი ნახევარი უჯრედი მსგავსია შემადგენლობით. ამრიგად, გალვანურ უჯრედსა და საკონცენტრაციო უჯრედს შორის მთავარი განსხვავებაა ის, რომ გალვანურ უჯრედს შეიძლება ჰქონდეს ან არ ჰქონდეს ორი ნახევარი უჯრედი ერთი და იგივე შემადგენლობით, მაშინ როდესაც საკონცენტრაციო უჯრედს აქვს ორი ნახევარი უჯრედი იგივე შემადგენლობით.
