Una celda de concentración se divide en dos secciones diferentes, que están unidas por un componente para permitir el paso de las partículas de electrones, como un puente de sal. Estas dos medias celdas contienen electrodos y las soluciones en cada una son diferentes en sus concentraciones. Cuando se activa la celda de concentración, la solución concentrada típicamente se vuelve más diluida mientras que la dispersa agrega moléculas, hasta que ambas son iguales. Por lo general, a medida que se acerca el equilibrio, se genera un voltaje. La fuerza de esta reacción se puede medir calculando el potencial de la celda, usando una fórmula matemática llamada Ecuación de Nernst.
Calcular el potencial de una celda de concentración generalmente requiere un voltímetro. El valor proporcionado por el instrumento, que puede ser positivo o negativo, puede incluirse en la ecuación y utilizarse con el nivel de concentración para determinar el potencial. Los electrones fluyen de una sustancia a otra en una celda de concentración. La sección que pierde partículas se llama lado de oxidación, mientras que el lado de reducción las gana.
Las piezas metálicas se utilizan a menudo en este tipo de celdas, y diferentes áreas de ellas pueden estar expuestas a concentraciones variables de material. Algunas secciones del metal pueden tener más potencial eléctrico que otras, lo que puede provocar corrosión. Si bien una celda de concentración se puede limpiar para evitar que esto suceda, esto a menudo es difícil cuando el sistema se coloca en el suelo, por ejemplo.
La corrosión puede ocurrir debido a los iones metálicos. Si la celda contiene agua o está expuesta a ella, no está sellada o no tiene una capa protectora, las áreas cercanas a un alto nivel de iones metálicos pueden corroerse. Las concentraciones desiguales de oxígeno, que pueden ocurrir en superficies metálicas bajo el agua, pueden provocar corrosión donde los niveles de gas son bajos. Los puntos entre las piezas contiguas y la madera, el caucho o el plástico cerca de una superficie de metal suelen ser los lugares donde se produce la degradación. Una celda de concentración activa-pasiva se desarrolla cuando hay oxígeno y se perfora una película pasiva debajo de una capa de sal, lo que provoca picaduras en el metal.
Las células de concentración se utilizan a menudo como medidores para medir la acidez y basicidad del suelo. Estos suelen tener un extremo expuesto al suelo y otro extremo contenido en una solución de cloruro de potasio. Entonces se puede hacer una comparación de las dos medidas. Generalmente, cuanto mayor es el voltaje producido, más ácida es la muestra. También se puede utilizar una celda de concentración para analizar productos químicos, así como para probar diferentes materiales para determinar su susceptibilidad a la corrosión.