Klíčový rozdíl mezi galvanickým článkem a koncentračním článkem je v tom, že galvanický článek může nebo nemusí mít dvě půlčlánky se stejným složením, zatímco koncentrační článek má dvě půlčlánky se stejným složením.
Galvanický článek i koncentrační článek jsou elektrochemické články. Elektrochemický článek je zařízení, které může generovat elektřinu pomocí chemické reakce nebo provést chemickou reakci pomocí elektřiny.
Co je galvanický článek?
Galvanický článek je typ elektrochemického článku, který využívá spontánní redoxní reakce k výrobě elektrické energie. Synonymem pro tento článek je voltaický článek. Buňka obsahuje dvě poloviční buňky, které mohou mít buď stejné složení, nebo různé složení. Každý půlčlánek obsahuje elektrodu a elektrolyt. Elektroda by měla být ponořena do elektrolytického roztoku. Někdy jsou tyto elektrolyty zcela oddělené, jindy je však odděluje pouze porézní bariéra. Když jsou elektrolyty zcela odděleny, musíme použít solný můstek k udržení pohybu iontů mezi dvěma elektrolyty.
Obrázek 01: Jednoduchý galvanický článek
Při přípravě tohoto článku musíme zvážit, zda jsou elektrody a elektrolyty spontánní nebo ne. Můžeme to teoreticky najít výpočtem elektrodových potenciálů každého půlčlánku. Jedna polovina buňky by však měla vykazovat oxidaci, zatímco druhá polovina buňky by měla vykazovat redukční reakci. Na anodě dochází k oxidaci, zatímco na katodě dochází k redukci. Protože galvanický (voltaický) článek využívá energii uvolněnou během spontánní redoxní reakce k výrobě elektřiny, jsou galvanické články důležité jako zdroj elektrické energie. Vyrábějí stejnosměrný proud.
Co je to koncentrační buňka?
Koncentrační článek je typ galvanického článku, ve kterém jsou dvě poloviční články článku podobného složení. Proto říkáme, že dvě půlčlánky jsou ekvivalentní. Liší se pouze koncentrací. Napětí produkované tímto článkem je velmi malé, protože tento článek má tendenci získat rovnovážný stav. Rovnováha nastane, když se koncentrace dvou polovičních buněk vyrovnají.
Koncentrační článek vyrábí elektřinu snížením termodynamické volné energie systému. Protože složení poločlánků je podobné, dochází ke stejné reakci, ale v opačných směrech. Tento proces zvyšuje koncentraci buňky s nižší koncentrací a snižuje koncentraci buňky s vyšší koncentrací. Jak proudí elektřina, vzniká tepelná energie. Buňka absorbuje tuto energii jako teplo. Existují dva následující typy koncentračních buněk:
- Článek pro koncentraci elektrolytu – elektrody jsou vyrobeny ze stejné látky a poloviční články obsahují stejný elektrolyt s různými koncentracemi
- Článek pro koncentraci elektrody – dvě elektrody (stejné látky) různých koncentrací jsou ponořeny do stejného elektrolytu
Jaký je rozdíl mezi galvanickým článkem a koncentračním článkem?
Galvanický článek je typ elektrochemického článku, který využívá spontánní redoxní reakce k výrobě elektrické energie. Koncentrační článek je na druhé straně typem galvanického článku, ve kterém jsou dvě poloviční články článku podobného složení. Proto je klíčový rozdíl mezi galvanickým článkem a koncentračním článkem v tom, že galvanický článek může nebo nemusí mít dvě půlčlánky se stejným složením, zatímco koncentrační článek má dvě půlčlánky se stejným složením.
Navíc elektrody galvanického článku mohou být vyrobeny ze stejné látky nebo různých látek, zatímco elektrody koncentračního článku jsou vyrobeny ze stejné látky se stejnou koncentrací nebo různými koncentracemi. Kromě toho mají galvanické články stejný elektrolyt nebo různé elektrolyty ve dvou polovičních článcích, zatímco koncentrační články mají stejný elektrolyt buď se stejnou koncentrací nebo různými koncentracemi.
Níže uvedená infografika shrnuje rozdíl mezi galvanickým článkem a koncentračním článkem.
Shrnutí – Galvanický článek vs koncentrační článek
Galvanický článek je typ elektrochemického článku, který využívá spontánní redoxní reakce k výrobě elektrické energie. Koncentrační článek je typ galvanického článku, ve kterém jsou dvě poloviční články článku podobného složení. Proto je klíčový rozdíl mezi galvanickým článkem a koncentračním článkem v tom, že galvanický článek může nebo nemusí mít dvě půlčlánky se stejným složením, zatímco koncentrační článek má dvě půlčlánky se stejným složením.
