1. Potenziale cellulare (tensione):
* Equazione di Nernst: Il potenziale cellulare è direttamente correlato alla concentrazione dell'elettrolita attraverso l'equazione di Nernst. Una maggiore concentrazione di elettroliti provoca un potenziale cellulare più elevato (tensione).
* Aumento della forza motrice: Un elettrolita più concentrato significa un gradiente di concentrazione più elevato tra gli scomparti anodo e catodici. Questo gradiente più grande crea una maggiore forza trainante per le reazioni chimiche, spingendo gli elettroni dall'anodo al catodo e aumentando la tensione.
2. Output di corrente:
* Aumenta conducibilità: Gli elettroliti sono il mezzo per il movimento degli ioni, che trasportano carica tra gli elettrodi. Una maggiore concentrazione di elettroliti aumenta la conduttività della soluzione, consentendo un flusso più efficiente di ioni e una maggiore produzione di corrente.
* Aumento delle velocità di reazione: Una maggiore concentrazione di elettroliti accelera la velocità delle reazioni elettrochimiche che si verificano sugli elettrodi, portando a un trasferimento di elettroni più rapido e una maggiore corrente.
3. Vita cellulare ed efficienza:
* Polarizzazione ridotta: L'aumento della concentrazione di elettroliti aiuta a ridurre la polarizzazione, un fenomeno in cui l'accumulo di prodotti di reazione sulle superfici degli elettrodi ostacola la reazione. Ciò porta a un'operazione cellulare più stabile ed efficiente.
* Prestazioni complessive migliorate: Con un potenziale cellulare più elevato, una maggiore corrente e una polarizzazione ridotta, le prestazioni complessive della cella voltaica sono migliorate.
Tuttavia, l'aumento della concentrazione di elettrolita non porta sempre a risultati migliori:
* Limiti di solubilità: C'è un limite a quanto elettrolita puoi dissolverti in un solvente. Il superamento di questo limite può portare alla saturazione e alle precipitazioni dell'elettrolita, ostacolando la funzione della cellula.
* Costo e praticità: L'uso di elettroliti altamente concentrati può essere costoso e poco pratico per alcune applicazioni.
In sintesi, aumentare la concentrazione di elettrolita in una cella voltaica porta generalmente a:
* Potenziale cellulare più elevato (tensione)
* Output di corrente maggiore
* Polarizzazione ridotta
* Aumento dell'efficienza cellulare e della vita
Tuttavia, considerare i limiti di solubilità e i fattori pratici è importante per ottimizzare le prestazioni della cella voltaica.
