Kľúčový rozdiel medzi galvanickým článkom a koncentračným článkom je v tom, že galvanický článok môže alebo nemusí mať dve polovičné články s rovnakým zložením, zatiaľ čo koncentračný článok má dve polovičné články s rovnakým zložením.
Galvanický článok aj koncentračný článok sú elektrochemické články. Elektrochemický článok je zariadenie, ktoré dokáže generovať elektrinu pomocou chemickej reakcie alebo vyvolať chemickú reakciu pomocou elektriny.
Čo je galvanický článok?
Galvanický článok je typ elektrochemického článku, ktorý využíva spontánne redoxné reakcie na generovanie elektrickej energie. Synonymom pre tento článok je voltaický článok. Bunka obsahuje dve polovičné bunky, ktoré môžu mať buď rovnaké zloženie alebo rôzne zloženie. Každý polčlánok obsahuje elektródu a elektrolyt. Elektróda by mala byť ponorená do elektrolytického roztoku. Niekedy sú tieto elektrolyty úplne oddelené, ale inokedy ich oddeľuje len porézna bariéra. Keď sú elektrolyty úplne oddelené, musíme použiť soľný mostík na udržanie pohybu iónov medzi dvoma elektrolytmi.
Obrázok 01: Jednoduchý galvanický článok
Pri príprave tohto článku musíme zvážiť, či sú elektródy a elektrolyty spontánne alebo nie. Teoreticky ho môžeme nájsť výpočtom elektródových potenciálov každého polčlánku. Jedna polovica bunky by však mala vykazovať oxidáciu, zatiaľ čo druhá polovica bunky by mala vykazovať redukčnú reakciu. K oxidácii dochádza na anóde, zatiaľ čo k redukcii dochádza na katóde. Keďže galvanický (voltaický) článok využíva energiu uvoľnenú počas spontánnej redoxnej reakcie na výrobu elektriny, sú galvanické články dôležité ako zdroj elektrickej energie. Vyrábajú jednosmerný prúd.
Čo je to koncentračná bunka?
Koncentračný článok je typ galvanického článku, v ktorom majú dve polovičné články článku podobné zloženie. Preto hovoríme, že dve polovičné bunky sú ekvivalentné. Líšia sa len koncentráciou. Napätie produkované týmto článkom je veľmi malé, pretože tento článok má tendenciu dosiahnuť rovnovážny stav. Rovnováha nastane, keď sa koncentrácie dvoch polovičných buniek vyrovnajú.
Koncentračná bunka vyrába elektrinu znížením termodynamickej voľnej energie systému. Pretože zloženie polovičných buniek je podobné, dochádza k rovnakej reakcii, ale v opačných smeroch. Tento proces zvyšuje koncentráciu bunky s nižšou koncentráciou a znižuje koncentráciu bunky s vyššou koncentráciou. Pri prúdení elektriny vzniká tepelná energia. Bunka absorbuje túto energiu ako teplo. Existujú dva typy koncentračných buniek:
- Článok na koncentráciu elektrolytu – elektródy sú vyrobené z rovnakej látky a polovičné články obsahujú rovnaký elektrolyt s rôznymi koncentráciami
- Článok na koncentráciu elektród – dve elektródy (rovnakej látky) rôznych koncentrácií sú ponorené do rovnakého elektrolytu
Aký je rozdiel medzi galvanickým článkom a koncentračným článkom?
Galvanický článok je typ elektrochemického článku, ktorý využíva spontánne redoxné reakcie na generovanie elektrickej energie. Na druhej strane koncentračný článok je typ galvanického článku, v ktorom majú dve polovičné články článku podobné zloženie. Preto je kľúčový rozdiel medzi galvanickým článkom a koncentračným článkom v tom, že galvanický článok môže alebo nemusí mať dve polovičné články s rovnakým zložením, zatiaľ čo koncentračný článok má dve polovičné články s rovnakým zložením.
Navyše, elektródy galvanického článku môžu byť vyrobené buď z rovnakej látky alebo z rôznych látok, zatiaľ čo elektródy koncentračného článku sú vyrobené z rovnakej látky s rovnakou koncentráciou alebo rôznymi koncentráciami. Okrem toho majú galvanické články rovnaký elektrolyt alebo rôzne elektrolyty v dvoch polovičných článkoch, zatiaľ čo koncentračné články majú rovnaký elektrolyt buď s rovnakou koncentráciou, alebo s rôznymi koncentráciami.
Nasledujúca infografika sumarizuje rozdiel medzi galvanickým článkom a koncentračným článkom.
Zhrnutie – Galvanický článok verzus koncentračný článok
Galvanický článok je typ elektrochemického článku, ktorý využíva spontánne redoxné reakcie na generovanie elektrickej energie. Koncentračný článok je typ galvanického článku, v ktorom majú dve polovičné články článku podobné zloženie. Preto je kľúčový rozdiel medzi galvanickým článkom a koncentračným článkom v tom, že galvanický článok môže alebo nemusí mať dve polovičné články s rovnakým zložením, zatiaľ čo koncentračný článok má dve polovičné články s rovnakým zložením.
