Der Hauptunterschied zwischen Quecksilberzelle und Diaphragmazelle besteht darin, dass eine Quecksilberzelle im Vergleich zu einer Diaphragmazelle normalerweise eine höhere Spannung und mehr Energie benötigt.
Mit Quecksilberzellen, Diaphragmazellen und Membranzellen können wir im industriellen Maßstab Chlor und Natronlauge herstellen. Grundlage aller Verfahren ist die Elektrolyse von Kochsalzlösung.
Was ist eine Quecksilberzelle?
Eine Quecksilberzelle oder Quecksilberbatterie ist eine elektrochemische Batterie, die nicht wiederaufladbar ist. Wir können es als Primärzelle kategorisieren und ist auch als Quecksilberoxidbatterie, Knopfzelle und Ruben-Mallory bekannt. Typischerweise verwendet eine Quecksilberbatterie eine Reaktion zwischen Quecksilberoxid und Zinkelektroden in einem alkalischen Elektrolyten. Die Spannung der Quecksilberzelle beträgt 1,35 Volt, wenn die Entladung der Zelle praktisch konstant bleibt. Hier ist die Kapazität deutlich größer als bei der Zink-Kohle-Batterie gleicher Größe. Schon früher wurden diese Batterien als Knopfzellen für Uhren, Hörgeräte, Kameras und Taschenrechner verwendet.
Die Kathode der Quecksilberzelle ist typischerweise entweder reines Quecksilber(II)-oxid oder eine Mischung aus Quecksilber(II)-oxid mit Mangandioxid. Quecksilberoxid ist jedoch ein Nichtleiter. Daher müssen wir Graphit damit mischen, um zu verhindern, dass sich Quecksilber in großen Tröpfchen ansammelt. Außerdem besteht die Anode dieser Zelle im Wesentlichen aus Zink und ist durch eine mit Elektrolyt getränkte Papierschicht aus einem porösen Material von der Kathode getrennt. Wir nennen das eine Salzbrücke. Außerdem ist der Elektrolyt der Quecksilberzelle entweder Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid.
Wenn man die elektrischen Eigenschaften einer Quecksilberzelle betrachtet und die Kathode Quecksilberoxid ist, haben diese Zellen eine sehr flache Entladungskurve, die die Spannung bis zu den letzten 5 % der Lebensdauer der Zelle bei 1,35 V h alten kann. Darüber hinaus bleibt die Spannung bei geringer Belastung mehrere Jahre lang innerhalb von 1 %. Andererseits haben Quecksilberzellen mit Quecksilberoxid- und Mangandioxid-Kathode einen 1,4-V-Ausgang und eine stärker geneigte Entladungskurve.
Was ist eine Membranzelle?
Eine Diaphragmazelle ist eine elektrolytische Zelle, die zur Herstellung von Natriumhydroxid und Chlor aus Natriumchloridsole nützlich ist. Bei einer Diaphragmazelle fließt die Solelösung (die in die Anode eingeführt wird) vom Anodenbereich zum Kathodenbereich über das durchlässige Diaphragma. Dabei wird der Anodenbereich über ein durchlässiges Diaphragma vom Kathodenbereich getrennt. Die Diaphragmazelle zeigt jedoch eine geringere Energieeffizienz, eine geringe Umweltfreundlichkeit und eine geringe Reinheit des Produkts. Im Vergleich zu dieser Zelle ist die Membranzelle ein optimierter Prozess.
Im Allgemeinen besteht eine Diaphragmazelle aus einer porösen Mischung aus Asbest und Polymeren. Die Lösung innerhalb der Zelle kann durch dieses Material vom Anodenraum zum Kathodenraum sickern. Wir können diese Zelle verwenden, um Chlor aus der Elektrolyse von Natriumchloridlösung zu gewinnen. Die Anode besteht normalerweise aus Titan und die Kathode aus Stahl. Chlor kommt von der Anode, während Wasserstoff von der Kathode kommt. Außerdem ist die aus der Kathode austretende Lösung eine Natronlauge, die mit Natriumchlorid verunreinigt ist. Damit der Flüssigkeitsfluss nur von Anode zu Kathode erfolgt, hat der Anodenraum immer mehr Flüssigkeit.
Was ist der Unterschied zwischen Quecksilberzelle und Zwerchfellzelle?
Quecksilberzelle und Diaphragmazelle sind zwei von drei Hauptzellen, die wir zur Herstellung von Chlor und Natronlauge verwenden können. Der Hauptunterschied zwischen Quecksilberzelle und Diaphragmazelle besteht darin, dass eine Quecksilberzelle im Vergleich zu einer Diaphragmazelle normalerweise eine höhere Spannung und mehr Energie benötigt. Eine Quecksilberzelle hat typischerweise eine Zinkanode und eine Kathode, die entweder aus reinem Quecksilber(II)-oxid oder einer Mischung aus Quecksilber(II)-oxid mit Mangandioxid besteht. Eine Diaphragmazelle hingegen hat eine Titananode und eine Stahlkathode.
Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen Quecksilberzelle und Diaphragmazelle in tabellarischer Form zum direkten Vergleich.
Zusammenfassung – Quecksilberzelle vs. Zwerchfellzelle
Quecksilberzellen und Diaphragmazellen sind zwei Zellen, die wir zur Herstellung von Chlor und Natronlauge verwenden können. Der Hauptunterschied zwischen Quecksilberzelle und Diaphragmazelle besteht darin, dass eine Quecksilberzelle im Vergleich zu einer Diaphragmazelle normalerweise eine höhere Spannung und mehr Energie benötigt.
