Kľúčový rozdiel medzi ortuťovým článkom a membránovým článkom je ten, že ortuťový článok zvyčajne potrebuje vyššie napätie a viac energie v porovnaní s membránovým článkom.
Na výrobu chlóru a hydroxidu sodného v priemyselnom meradle môžeme použiť ortuťové články, membránové články a membránové články. Vo všetkých metódach je základom elektrolýza roztoku chloridu sodného.
Čo je to ortuťový článok?
Ortuťový článok alebo ortuťová batéria je elektrochemická batéria, ktorá sa nedá dobíjať. Môžeme ho kategorizovať ako primárny článok a je tiež známy ako batéria z oxidu ortutnatého, gombíkový článok a Ruben-Mallory. Typicky ortuťová batéria využíva reakciu medzi elektródami z oxidu ortuťnatého a zinku v alkalickom elektrolyte. Napätie ortuťového článku je 1,35 voltu, keď výboj článku zostáva prakticky konštantný. Tu je kapacita oveľa väčšia ako u zinkovo-uhlíkovej batérie rovnakej veľkosti. Dokonca aj v minulosti sa tieto batérie používali ako gombíkové články v hodinkách, načúvacích prístrojoch, fotoaparátoch a kalkulačkách.
Katóda ortuťového článku je typicky buď čistý oxid ortutnatý (II) alebo zmes oxidu ortutnatého (II) s oxidom manganičitým. Oxid ortutnatý je však nevodič. Preto k nemu musíme primiešať grafit, aby sme zabránili zhromažďovaniu ortuti do veľkých kvapiek. Okrem toho je anóda tohto článku v podstate vyrobená zo zinku a od katódy sa oddeľuje vrstvou papiera z porézneho materiálu, ktorý je nasiaknutý elektrolytom. Hovoríme tomu soľný most. Okrem toho je elektrolytom ortuťového článku buď hydroxid sodný alebo hydroxid draselný.
Ak vezmeme do úvahy elektrické vlastnosti ortuťového článku, ak je katódou oxid ortuťnatý, tieto články majú veľmi plochú krivku vybíjania, ktorá dokáže udržať napätie 1,35 V až do posledných 5 % životnosti článku. Okrem toho napätie zostáva v rozmedzí 1% počas niekoľkých rokov pri nízkej záťaži. Na druhej strane, ortuťové články s katódou oxidu ortutnatého a oxidu manganičitého majú výstup 1,4 V a šikmejšiu krivku vybíjania.
Čo je to membránová bunka?
Membránový článok je elektrolytický článok užitočný pri výrobe hydroxidu sodného a chlóru zo soľanky chloridu sodného. Membránový článok zahŕňa prúdenie soľného roztoku (ktorý sa zavádza do anódy) z oblasti anódy do oblasti katódy cez priepustnú membránu. V tomto procese je oblasť anódy oddelená od oblasti katódy cez priepustnú membránu. Membránový článok však vykazuje menšiu energetickú účinnosť, nízku šetrnosť k životnému prostrediu a nízku čistotu produktu. V porovnaní s touto bunkou je membránová bunka optimalizovaným procesom.
Vo všeobecnosti je membránový článok vyrobený z poréznej zmesi azbestu a polymérov. Roztok vo vnútri článku môže presakovať cez tento materiál z anódového priestoru do katódového priestoru. Tento článok môžeme použiť na získanie chlóru z elektrolýzy roztoku chloridu sodného. Anóda je zvyčajne titánová a katóda je oceľová. Chlór pochádza z anódy, zatiaľ čo vodík pochádza z katódy. Ďalej, roztok vychádzajúci z katódy je roztok hydroxidu sodného, ktorý je kontaminovaný chloridom sodným. Aby sa zabezpečilo, že kvapalina prúdi iba z anódy na katódu, anódový priestor má vždy viac kvapaliny.
Aký je rozdiel medzi ortuťovým článkom a membránovým článkom?
Ortuťový článok a membránový článok sú dva z troch hlavných článkov, ktoré môžeme použiť na výrobu chlóru a lúhu sodného. Kľúčový rozdiel medzi ortuťovým článkom a membránovým článkom je v tom, že ortuťový článok zvyčajne potrebuje vyššie napätie a viac energie v porovnaní s diafragmovým článkom. Ortuťový článok má typicky zinkovú anódu a katódu vyrobenú buď z čistého oxidu ortutnatého (II) alebo zo zmesi oxidu ortutnatého (II) s oxidom manganičitým. Na druhej strane membránový článok má titánovú anódu a oceľovú katódu.
Nižšie uvedená infografika predstavuje rozdiely medzi ortuťovým a diafragmovým článkom v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – ortuťový článok verzus membránový článok
Ortuťové články a membránové články sú dva články, ktoré môžeme použiť na výrobu chlóru a hydroxidu sodného. Kľúčový rozdiel medzi ortuťovým článkom a membránovým článkom je v tom, že ortuťový článok zvyčajne potrebuje vyššie napätie a viac energie v porovnaní s diafragmovým článkom.
