La diferencia clave entre la celda de mercurio y la celda de diafragma es que una celda de mercurio generalmente necesita un voltaje más alto y más energía en comparación con una celda de diafragma.
Podemos usar celdas de mercurio, celdas de diafragma y celdas de membrana para producir cloro y soda cáustica a escala industrial. En todos los métodos, la base es electrolizar una solución de cloruro de sodio.
¿Qué es una celda de mercurio?
Una celda de mercurio o batería de mercurio es una batería electroquímica que no es recargable. Podemos categorizarlo como una celda primaria y también se conoce como batería de óxido de mercurio, celda de botón y Ruben-Mallory. Por lo general, una batería de mercurio usa una reacción entre el óxido de mercurio y los electrodos de zinc en un electrolito alcalino. El voltaje de la celda de mercurio es de 1,35 voltios cuando la descarga de la celda permanece prácticamente constante. Aquí, la capacidad es mucho mayor que la batería de zinc-carbono del mismo tamaño. Incluso en el pasado, estas pilas se han utilizado como pilas de botón para relojes, audífonos, cámaras y calculadoras.
El cátodo de la celda de mercurio suele ser óxido de mercurio(II) puro o una mezcla de óxido de mercurio(II) con dióxido de manganeso. Sin embargo, el óxido de mercurio es un no conductor. Por lo tanto, necesitamos mezclar grafito con él para evitar que el mercurio se acumule en gotas grandes. Además, el ánodo de esta celda es básicamente de zinc, y se separa del cátodo mediante una capa de papel de un material poroso que se empapa de electrolito. A esto lo llamamos un puente de sal. Además, el electrolito de la celda de mercurio es hidróxido de sodio o hidróxido de potasio.
Al considerar las características eléctricas de una celda de mercurio, si el cátodo es óxido de mercurio, esas celdas tienen una curva de descarga muy plana que puede mantener el voltaje a 1,35 V hasta el último 5 % de la vida útil de la celda. Además, el voltaje se mantiene dentro del 1% durante varios años con carga ligera. Por otro lado, las celdas de mercurio con óxido de mercurio y cátodo de dióxido de manganeso tienen una salida de 1,4 V y una curva de descarga más inclinada.
¿Qué es una celda de diafragma?
Una celda de diafragma es una celda electrolítica útil para producir hidróxido de sodio y cloro a partir de salmuera de cloruro de sodio. Una celda de diafragma implica el flujo de la solución de salmuera (que se introduce en el ánodo) desde el área del ánodo al área del cátodo a través del diafragma permeable. En este proceso, el área del ánodo se separa del área del cátodo a través de un diafragma permeable. Sin embargo, la celda de diafragma muestra una menor eficiencia energética, un bajo respeto por el medio ambiente y una baja pureza del producto. En comparación con esta celda, la celda de membrana es un proceso optimizado.
Generalmente, una celda de diafragma está hecha de una mezcla porosa de asbesto y polímeros. La solución dentro de la celda puede filtrarse a través de este material desde el compartimiento del ánodo al compartimiento del cátodo. Podemos usar esta celda para obtener cloro de la electrolización de una solución de cloruro de sodio. El ánodo suele ser de titanio y el cátodo es de acero. El cloro proviene del ánodo, mientras que el hidrógeno proviene del cátodo. Además, la solución que sale del cátodo es una solución de hidróxido de sodio que está contaminada con cloruro de sodio. Para asegurarse de que el flujo de líquido solo ocurra de ánodo a cátodo, el compartimiento del ánodo siempre tiene más líquido.
¿Cuál es la diferencia entre la celda de mercurio y la celda de diafragma?
La celda de mercurio y la celda de diafragma son dos de las tres celdas principales que podemos usar para fabricar cloro y sosa cáustica. La diferencia clave entre la celda de mercurio y la celda de diafragma es que una celda de mercurio generalmente necesita un voltaje más alto y más energía en comparación con una celda de diafragma. Una celda de mercurio normalmente tiene un ánodo de zinc y un cátodo hecho de óxido de mercurio (II) puro o una mezcla de óxido de mercurio (II) con dióxido de manganeso. Una celda de diafragma, por otro lado, tiene un ánodo de titanio y un cátodo de acero.
La siguiente infografía presenta las diferencias entre la celda de mercurio y la celda de diafragma en forma tabular para una comparación lado a lado.
Resumen: celda de mercurio frente a celda de diafragma
Las celdas de mercurio y las celdas de diafragma son dos celdas que podemos usar para fabricar cloro y soda cáustica. La diferencia clave entre la celda de mercurio y la celda de diafragma es que una celda de mercurio generalmente necesita un voltaje más alto y más energía en comparación con una celda de diafragma.
