کدام عوامل بر ولتاژ سلول گالوانی موثرند؟

جریان الکتریکی تولید شده در یک سلول ولتایی ، نتیجه نیروی محرکه الکتریکی (emf)سلول است که برحسب ولت اندازه گیری می‌شود. هر چه تمایل وقوع واکنش سلول بیشتر باشد، نیوری محرکه الکتریکی آن بیشتر خواهد بود. emf استاندارد، ˚ε ، مربوط به نیروی محرکه سلولی است که در آن تمام واکنش دهنده‌ها و محصولات واکنش در حالت استاندارد خود باشند. مقادیر ˚ε معمولا برای اندازه گیری‌هایی که در ˚25C به عمل آمده است، معین شده است. یک محلول الکترولیتی حامل جریان الکتریسیته بوده و می توان قانون اهم را (E=IR) در مورد آن به کار برد .I شدت جریان عبور کرده از محلول بر حسب آمپر ، E اختلاف پتانسیل اعمال شده بر حسب ولت و و Rمقاومت محلول بر حسب اهم می باشد . هدایت (conductance)محلول ، معکوس مقاومت محلول تعریف شده و با علامت c نشان داده می شود . C = 1/R هدایت محلول بستگی به ابعاد الکترود هایی داردکه جریان الکتریسیته از آن عبور می کند هدایت محلول متناسب با معکوس فاصله بین دو الکترود (L ) و هم چنین متناسب با مساحت سطح مقطع الکترود(A)می باشد . C = K A/L ثابت K هدایت مخصوص (specific conductance ) نامیده می شود و واحد آن ) ohm-1 (cm-1 می باشد . نسبت l/A که اندازه ای از ابعاد سل محتوی الکترولیت می باشد ، ثابت سل نامیده می شود و با علامت θنشان داده می شود : = L/A θ بدیهی است که ثابت θ می تواند cm-1 باشد . معادله C = K A/L می تواند به صورت زیر بازنویسی شود : C = K / θ  به عبارت دیگر حاصل ضرب هدایت محلول در ثابت سل ، هدایت مخصوص محلول را می دهد. بطور کلی ولتاژ سلول به عوامل زیر بستگی دارد:

۱-‌جنس آند وکاتد

الکترودها هر چه در جدول پتانسیل الکترودی از هم دورتر باشند ولتاژ بیشتر و نزدیکتر باشند ولتاژ کمتر است

۲-غلظت محلولهای الکترولیت

غلظت محلول کاتد هر چه بیشتر و غلظت محلول اند هر چه کمتر باشد ولتاژ سلول بیشتر است

۳-دما

دما در معادله نرنست باعث تغییر پتانسیل های الکترودی می شود و پتانسیل سلول را تغییر می دهد.

۴- فاصله آند وکاتد از یکدیگر 

 مقاومت الکتریکی محلول به سطح فاصله انها از هم بستگی دارد که می تواند به صورت غیر مستقیم روی ولتاژ تاثیر داشته باشد

۵-لایه پلاریزه ی ایجاد شده در اطراف آند وکاتد

تولید گاز در اطراف اند و کاتد نیز باعث کاهش تماس یونهای کاتد و اند با سطح الکترود می شود و ولتاژ را تغییر می دهد. وهمچنین هر واکنش جانبی در محلولها روی پتانسیل سلول تاثیر می گذارد مثلا در کاتد اگر PH محلول کمی قلیایی شود یونهای مس به صورت رسوب در می اید و کمتر در واکنش شرکت می کنند و یا اگر کمپلکس محلولی تشکیل شود پتانسیل الکترودی کمپلکس با یون ازاد متفاوت می شود. ولی در سلول الکتروشیمیایی باعث کاهش سطح تماس و افزایش مقاومت الکتریکی سلول میشود و ولتاژ کم می شود. غلظت با فعالیت یونها رابطه عکس دارد یعنی در غلظت کم فعالیت یونها به واحد نزدیکتر است و در غلظت بالا فعالیت از واحد کمتر می شود پس اوپتیموم غلظت را باید به صورت تجربی پیدا کرد.

۶-سطح الکترودها

سطح الکترودها افزایش یابد اثر معکوس با کاهش غلظت دارد یعنی سطح فعال که زیاد شود در واحد زمان تعداد بیشتری یون در حال واکنش هستند یعنی انگار غلظت زیاد ش یکدیگر