La principale différence entre une cellule à mercure et une cellule à diaphragme est qu'une cellule à mercure a généralement besoin d'une tension plus élevée et de plus d'énergie par rapport à une cellule à diaphragme.
Nous pouvons utiliser des cellules à mercure, des cellules à diaphragme et des cellules à membrane pour produire du chlore et de la soude caustique à l'échelle industrielle. Dans toutes les méthodes, la base est d'électrolyser une solution de chlorure de sodium.
Qu'est-ce qu'une pile à mercure ?
Une pile au mercure ou une pile au mercure est une pile électrochimique non rechargeable. Nous pouvons la classer comme une cellule primaire et est également connue sous le nom de pile à oxyde mercurique, pile bouton et Ruben-Mallory. Typiquement, une pile au mercure utilise une réaction entre l'oxyde mercurique et les électrodes de zinc dans un électrolyte alcalin. La tension de la cellule à mercure est de 1,35 volts lorsque la décharge de la cellule reste pratiquement constante. Ici, la capacité est bien supérieure à la batterie zinc-carbone de même taille. Même dans le passé, ces piles ont été utilisées comme piles bouton pour les montres, les appareils auditifs, les appareils photo et les calculatrices.
La cathode de la cellule à mercure est généralement soit de l'oxyde de mercure(II) pur, soit un mélange d'oxyde de mercure(II) et de dioxyde de manganèse. Cependant, l'oxyde mercurique est un non-conducteur. Par conséquent, nous devons y mélanger du graphite pour empêcher la collecte de mercure en grosses gouttelettes. Par ailleurs, l'anode de cette cellule est essentiellement en zinc, et elle se sépare de la cathode par une couche de papier d'un matériau poreux imbibé d'électrolyte. Nous appelons cela un pont de sel. De plus, l'électrolyte de la pile à mercure est soit de l'hydroxyde de sodium, soit de l'hydroxyde de potassium.
Lorsque l'on considère les caractéristiques électriques d'une cellule à mercure, si la cathode est de l'oxyde mercurique, ces cellules ont une courbe de décharge très plate qui peut maintenir la tension à 1,35 V jusqu'aux 5 derniers % de la durée de vie de la cellule. De plus, la tension reste à moins de 1% pendant plusieurs années à faible charge. D'autre part, les cellules à mercure avec cathode à oxyde mercurique et dioxyde de manganèse ont une sortie de 1,4 V et une courbe de décharge plus inclinée.
Qu'est-ce qu'une cellule à diaphragme ?
Une cellule à diaphragme est une cellule électrolytique utile pour produire de l'hydroxyde de sodium et du chlore à partir d'une saumure de chlorure de sodium. Une cellule à diaphragme implique l'écoulement de la solution de saumure (qui est introduite dans l'anode) de la zone de l'anode vers la zone de la cathode via le diaphragme perméable. Dans ce processus, la zone d'anode est séparée de la zone de cathode via un diaphragme perméable. Cependant, la cellule à diaphragme présente une efficacité énergétique moindre, un faible respect de l'environnement et une faible pureté du produit. Par rapport à cette cellule, la cellule à membrane est un processus optimisé.
Généralement, une cellule à diaphragme est constituée d'un mélange poreux d'amiante et de polymères. La solution à l'intérieur de la cellule peut s'infiltrer à travers ce matériau du compartiment anodique vers le compartiment cathodique. Nous pouvons utiliser cette cellule pour obtenir du chlore à partir de l'électrolyse d'une solution de chlorure de sodium. L'anode est généralement en titane et la cathode en acier. Le chlore provient de l'anode, tandis que l'hydrogène provient de la cathode. De plus, la solution sortant de la cathode est une solution d'hydroxyde de sodium contaminée par du chlorure de sodium. Afin de garantir que le flux de liquide ne se produise que de l'anode à la cathode, le compartiment anodique contient toujours plus de liquide.
Quelle est la différence entre la cellule à mercure et la cellule à diaphragme ?
La cellule à mercure et la cellule à diaphragme sont deux des trois principales cellules que nous pouvons utiliser pour fabriquer du chlore ainsi que de la soude caustique.le différence clé entre la cellule au mercure et la cellule à diaphragme est qu'une cellule au mercure a généralement besoin d'une tension plus élevée et de plus d'énergie par rapport à une cellule à diaphragme. Une cellule à mercure a généralement une anode en zinc et une cathode constituées soit d'oxyde de mercure (II) pur, soit d'un mélange d'oxyde de mercure (II) et de dioxyde de manganèse. Une cellule à diaphragme, en revanche, possède une anode en titane et une cathode en acier.
L'infographie ci-dessous présente les différences entre la cellule à mercure et la cellule à diaphragme sous forme de tableau pour une comparaison côte à côte.
Résumé - Cellule à mercure vs cellule à diaphragme
Les cellules à mercure et les cellules à diaphragme sont deux cellules que nous pouvons utiliser pour fabriquer du chlore et de la soude caustique. La principale différence entre la cellule à mercure et la cellule à diaphragme est qu'une cellule à mercure a généralement besoin d'une tension plus élevée et de plus d'énergie par rapport à une cellule à diaphragme.
