更新时间：2023-11-12 17:55
浓差电池是电化学电池的一种。主要部分包括正、负两个电极与电解质。一般有电极浓差电池和溶液浓差电池两类。其电动势取决于物质的浓度差，是由于一种物质从高浓度状态向低浓度转移而产生的。
浓差电池，顾名思义，是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。两侧半电池中的特定物质有浓度差，由于浓度差导致半电池上发生的氧化还原反应程度不同，从而产生不同的电势。利用能斯特方程可以根据产生的电势差计算两侧物质的浓度差。 浓差电池分为两种，一类是组成电池的两个电极相同、电极上发生的反应也相同，由电解质浓度不同而形成的浓差电池，称为离子浓差电池；另一类是电解液浓度相同、电极反应相同，电极材料相同但其浓度不同，称为电极浓差电池。
将两个完全相同的电极浸入两个电解质相同但活度不同的电解质溶液中构成的浓差电池，称为双液浓差电池。例如：
Ag（s）|AgNO3（a1）||AgNO3（a2）|Ag（s）
负极反应： Ag（s） → Ag+（a1） + e-
正极反应：Ag +（a2） + e-→ Ag （s）
电池反应：Ag+ （a2） → Ag+（a1）
双液浓差电池的电动势在温度一定时，仅与两电解质溶液的活度有关。
由材料相同、化学性质相同但活度不同的两个电极浸在同电解质溶液中构成的浓差电池称为单液浓差电池。
电极浓差电池主要有气体电极浓差电池和汞齐电极浓差电池两类。
前者例如：
Pt（s）|H2（p1）|HCI（a）IH2（p2）|Pt（s）
负极反应：H2（p1） → 2H+（a） +2e-
正极反应：2H+（a）+ 2e-→ H2（p2）
电池反应：H2（p1）→ H2（p2）
电池电动势：
后者如Cd-Hg（a1）|CdSO4（c）|Cd-Hg （a2），a1>a2，a为镉在汞齐中的活度，电池的电动势：
在温度一定时，单液浓差电池的电池电动势与电解质的活度及标准电极电势无关，只与两电极物质的活度有关。
浓差电池的电动势可以用能斯特方程进行计算。以图1-15所示的浓差电池为例，该浓差电池有1、2两个电极，电极分别与3、4两个电化学电池中的溶液相接触，两个半电池通过半透膜5进行离子交换。3、4两个电化学池中有浓度不同的电活性物质。6是电压计。在平衡状态下，溶液中有如下反应：
O + 𝑛e ↔ R
其中，O代表氧化态物质，R代表还原态物质，e为氧化还原反应中的得/失电子数，n为电子转移的摩尔数。用能斯特方程表示电极上的电位，
可以得到：
𝐸（电极）=
其中，E0*为表观电位；R 为气体常数，R 的值为 8.3143 J/（K/mol）；T 为绝对温度，单位是 K；n 为电极反应中得失的电子摩尔数；F 为法拉第常数，其值为阿伏伽德罗常数与每个电子电量的乘积；[O]为氧化态物质的浓度；[R]则为还原态物质的常数。
对于电化学反应池 A 和 B，可以分别得到：
EA=
EB=
由此可知，电极测量得到的两反应池之间的电势差为：
∆𝐸 = EA- EB=
检测过程中，待测物通过反应，引起电化学池中电活性物质的浓度发生变化，即[O]与[R]的比例发生了变化，从而在电极上产生电势的波动。
在浓差电池中，通过对反应试剂浓度的控制，使得左右两个半电池之间的反应速率不同，在两个电极上产生不同的电极电势，从而产生电势差。可以通过电压检测装置对开路电压进行检测，也可以将两个电极接通后对电流进行检测。从能斯特方程的推导结果可以知道，电信号与待测物浓度之间存在定量关系，实验过程中在电信号与待测物浓度之间标定一个测量标准，即可进行未知浓度待测物的定量检测。