Различают два типа концентрационных элементов – спереносом и без переноса ионов. Концентрационный элемент с переносом ионов состоит из двух одинаковых металлических пластинок, погруженных в раствор с различными концентрациями ионов данного металла. Растворы либо разделены пористой перегородкой, проницаемой для ионов, либо при нахождении в разных сосудах, соединенных электролитическим ключом. Например, левый медный электрод погружен в более концентрированный раствор С1 > С2 и приобретает более положительный потенциал, чем правый:
Cu ® Cu2+ + 2e-
Cu2+ + 2e- ® Cu
Cu + Cu2+ ® Cu2+ + Cu.
Движущей силой в этом элементе является разность концентраций. При его работе медный электрод растворяется в менее концентрированном растворе, а в более концентрированном ионы меди разряжаются и внедряются в металл. Это приводит к выравниванию концентраций, за счет чего и возникает электрическая энергия. Работа процесса, связанная с выравниванием концентраций, равна
. (11.29)
Эта работа полностью превращается в электрическую энергию 
. Отсюда
. (11.30)
Концентрационные элементы без переноса ионов состоят из двух электродов – твердых сплавов или амальгам, отличающихся по содержанию активного вещества. Оба электрода погружены в один и тот же раствор, содержащий ион активного вещества. В этих элементах существует граница между жидкими фазами и нет диффузионного потенциала, искажающего результаты измерения ЭДС.
Примером такого элемента может служить кадмиевый амальгамный элемент.
В этом случае происходит перенос кадмия от более концентрированной амальгамы к менее концентрированной. ЭДС такого элемента (при 
) равна
. (11.31)
Эта формула справедлива, если металлы, входящие в состав сплава (или амальгамы), не образуют химических соединений.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему