A principal diferença entre a célula de mercúrio e a célula de diafragma é que uma célula de mercúrio geralmente precisa de uma voltagem mais alta e mais energia em comparação com uma célula de diafragma.
Podemos usar células de mercúrio, células de diafragma e células de membrana para produzir cloro e soda cáustica em escala industrial. Em todos os métodos, a base é eletrolisar solução de cloreto de sódio.
O que é uma célula de mercúrio?
Uma célula de mercúrio ou bateria de mercúrio é uma bateria eletroquímica que não é recarregável. Podemos categorizá-la como célula primária e também é conhecida como bateria de óxido de mercúrio, célula botão e Ruben-Mallory. Normalmente, uma bateria de mercúrio usa uma reação entre óxido de mercúrio e eletrodos de zinco em um eletrólito alcalino. A voltagem da célula de mercúrio é de 1,35 volts quando a descarga da célula permanece praticamente constante. Aqui, a capacidade é muito maior do que a bateria de zinco-carbono do mesmo tamanho. Mesmo no passado, essas baterias foram usadas como células-botão para relógios, aparelhos auditivos, câmeras e calculadoras.
O cátodo da célula de mercúrio é tipicamente óxido de mercúrio(II) puro ou uma mistura de óxido de mercúrio(II) com dióxido de manganês. No entanto, o óxido de mercúrio é um não condutor. Portanto, precisamos misturar grafite com ele para evitar a coleta de mercúrio em grandes gotículas. Além disso, o ânodo desta célula é basicamente de zinco, e se separa do cátodo por meio de uma camada de papel de um material poroso embebido em eletrólito. Chamamos isso de ponte de sal. Além disso, o eletrólito da célula de mercúrio é hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio.
Ao considerar as características elétricas de uma célula de mercúrio, se o cátodo for óxido de mercúrio, essas células têm uma curva de descarga muito plana que pode manter a tensão em 1,35 V até os últimos 5% da vida útil da célula. Além disso, a tensão permanece dentro de 1% por vários anos com carga leve. Por outro lado, as células de mercúrio com o cátodo de óxido de mercúrio e dióxido de manganês têm saída de 1,4 V e uma curva de descarga mais inclinada.
O que é uma célula de diafragma?
Uma célula de diafragma é uma célula eletrolítica útil na produção de hidróxido de sódio e cloro a partir de salmoura de cloreto de sódio. Uma célula de diafragma envolve o fluxo da solução de salmoura (que é introduzida no ânodo) da área do ânodo para a área do cátodo através do diafragma permeável. Neste processo, a área do ânodo é separada da área do cátodo através de um diafragma permeável. No entanto, a célula de diafragma apresenta menor eficiência energética, baixo respeito ao meio ambiente e baixa pureza do produto. Em comparação com esta célula, a célula de membrana é um processo otimizado.
Geralmente, uma célula de diafragma é feita de uma mistura porosa de amianto e polímeros. A solução dentro da célula pode infiltrar-se através deste material do compartimento do ânodo para o compartimento do cátodo. Podemos usar esta célula para obter cloro a partir da eletrólise da solução de cloreto de sódio. O ânodo é geralmente de titânio e o cátodo é de aço. O cloro vem do ânodo, enquanto o hidrogênio vem do cátodo. Além disso, a solução que sai do cátodo é uma solução de hidróxido de sódio que está contaminada com cloreto de sódio. Para garantir que o fluxo de líquido ocorra apenas do ânodo para o cátodo, o compartimento do ânodo sempre tem mais líquido.
Qual é a diferença entre célula de mercúrio e célula de diafragma?
Célula de mercúrio e célula de diafragma são duas das três células principais que podemos usar para fabricar cloro e soda cáustica. A principal diferença entre a célula de mercúrio e a célula de diafragma é que uma célula de mercúrio geralmente precisa de uma voltagem mais alta e mais energia em comparação com uma célula de diafragma. Uma célula de mercúrio normalmente tem um ânodo de zinco e um cátodo feito de óxido de mercúrio(II) puro ou uma mistura de óxido de mercúrio(II) com dióxido de manganês. Uma célula de diafragma, por outro lado, possui um ânodo de titânio e um cátodo de aço.
O infográfico abaixo apresenta as diferenças entre a célula de mercúrio e a célula de diafragma em forma de tabela para comparação lado a lado.
Resumo – Célula de Mercúrio vs Célula de Diafragma
Células de mercúrio e células de diafragma são duas células que podemos usar para fabricar cloro e soda cáustica. A principal diferença entre a célula de mercúrio e a célula de diafragma é que uma célula de mercúrio geralmente precisa de uma voltagem mais alta e mais energia em comparação com uma célula de diafragma.
