Electrlisis del agua

1.- INTRODUCCIONUnvoltmetrode Hoffman conectado a una fuente de poder directa.

Laelectrlisis del aguaes la descomposicin deagua(H2O) en los gasesoxgeno(O2) ehidrgeno(H2) por medio de unacorriente elctricaa travs del agua acidulada.Una fuente de energa elctrica se conecta a doselectrodos, o dos platos (tpicamente hechos de algn metal inerte como elplatinoo elacero inoxidable), como dos chinchetas, las cuales son puestos en el agua. En una celda propiamente diseada, el hidrgeno aparecer en elctodo(elelectrodonegativamente cargado, donde loselectronesson bombeados al agua), y el oxgeno aparecer en elnodo(el electrodo positivamente cargado).La electrolisis de aguapurarequiere una gran cantidad de energa extra en forma desobrepotencialpara romper varias barreras de activacin; Sin esa energa extra la electrlisis de aguapuraocurre muy lentamente si es que logra suceder. Variasceldas electrolticaspueden no tener loselectrocatalizadoresrequeridos. La eficacia de la electrlisis aumenta con la adicin de unelectrolito(como lasal, uncidoo unabase) y el uso de electrocatalizadores.

2.-Proceso

Animacin sobre la electrlisis del agua. Se aplica una corriente elctrica continua mediante un par deelectrodosconectados a una fuente dealimentacin elctricay sumergidos en ladisolucin. El electrodo conectado al polo positivo se conoce comoctodo, y el conectado al negativo comonodo. Cada electrodo atrae a los iones decargaopuesta. As, los iones negativos, oaniones, son atrados y se desplazan hacia el nodo (electrodo positivo), mientras que los iones positivos, ocationes, son atrados y se desplazan hacia el ctodo (electrodo negativo). La manera ms fcil de recordar toda esta terminologa es fijndose en la raz griega de las palabras.Odossignifica camino. Electrodo es el camino por el que van los electrones.Cathasignifica hacia abajo (catacumba, catstrofe). Ctodo es el camino por donde caen los electrones.Anassignifica hacia arriba. nodo es el camino por el que ascienden los electrones.Ionsignifica caminante. Anin se dirige al nodo y catin se dirige al ctodo. La nomenclatura se utiliza tambin en pilas. Una forma fcil tambin de recordar la terminologa es teniendo en cuenta la primer letra de cada electrodo y asociarla al proceso que en l ocurre; es decir: en el nodo se produce la oxidacin (las dos palabras empiezan con vocales) y en el ctodo la reduccin (las dos palabras comienzan con consonantes). La energa necesaria para separar a los iones e incrementar su concentracin en los electrodos es aportada por la fuente de alimentacin elctrica. En los electrodos se produce unatransferencia de electronesentre estos y los iones, producindose nuevas sustancias. Los iones negativos o aniones ceden electrones al nodo (+) y los iones positivos o cationes toman electrones del ctodo (-).En definitiva lo que ocurre es una reaccin deoxidacin-reduccin, donde la fuente de alimentacin elctrica se encarga de aportar la energa necesaria.

3.- APLICACIONESLA ELECTROCOAGULACIN, UN TRATAMIENTO ECONMICO Y EFICAZ PARA LAS AGUAS RESIDUALESLa electrocoagulacin es un metodo alternativo para la depuracin de aguas residuales. Consiste en un proceso de desestabilizacin de los contaminantes del agua ya estn en suspensin, emulsionados o disueltos, mediante la accin de corriente elctrica directa de bajo voltaje y por la accin de electrodos metlicos de sacrificio, normalmente aluminio/hierro. Se trata de un equipo compacto que opera en continuo, mediante un reactor de especial diseo donde se hallan las placas o electrodos metlicos para producir la electrocoagulacin. En este proceso se genera una elevada carga de cationes que desestabilizan los contaminantes del agua residual, se forman hidrxidos complejos, estos tienen capacidad de adsorcin produciendo agregados (flculos) con los contaminantes. De otro lado, por la accin del gas formado se genera turbulencia y se empuja hacia la superficie los flculos producidos.Otro fenmeno beneficioso del proceso de electrocoagulacin es la oxidacin qumica que permite oxidar los metales y contaminante a especies no txicas y degradar la DQO/DBO de forma sustancial.Tras el proceso de electrocoagulacin se obtiene un desecho en forma acuosa compuesto por especies qumicas de hierro ligadas a arsnico. Este residuo debe de ser tratado, mediante otras tcnicas convencionales, para separar la mayor parte de agua posible y obtener un subproducto con el menor volumen posible y fcil de gestionar.La electrocoagulacin es una operacin sencilla que requiere de equipos relativamente simples, ya que los flocs formados por electrocoagulacin contienen poca agua superficial, son cido-resistentes y son ms estables, por lo que pueden ser separados ms fcilmente por filtracin. Por otra parte, se trata de una tecnologa de bajo coste y que necesita poca inversin en mantenimiento.Adems de ser una tcnica para el tratamiento de aguas residuales, la electrocoagulacin tambin resultar ser un proceso muy interesante para ser aplicado previamente a una smosis inversa, ya que facilita el proceso de desalinizacin del agua a tratar.

ELECTRODILISISLa electrodilisis es una tecnologa que permite, bajo la influencia de un campo elctrico continuo, extraer sustancias ionizadas disueltas en una disolucin acuosa a travs de membranas selectivas de intercambio inico.Consiste en la eliminacin de iones cargados elctricamente y que se encuentran disueltos en el agua. Para llevar a cabo esta eliminacin se introduce en el agua alimento un par de electrodos de distinta carga elctrica de manera que los iones disueltos sern atrados por los electrodos de distinto signo al suyo propio. Por este procedimiento se logra desplazar los iones de un lugar a otro de la disolucin.Es fundamental el empleo de membranas selectivas aninicas y catinicas alternativamente para que el agua alimento vaya perdiendo iones negativos y positivos tras su paso por la zona de separacin.Lo interesante es colocar las membranas alternativamente de tal modo que en unos canales se concentren los solutos, en un agua que se denomina concentrado, y en otros canales circule el agua alimento que va perdiendo poco a poco sus contaminantes hasta salir del proceso con una concentracin de sales muy baja.ELECTRODILISIS REVERSIBLEEn este caso se alteran peridicamente las polaridades de los electrodos de manera que los flujos de agua cambian temporalmente de sentido, pasando a recibir agua depurada aquellos conductos que transportaban el concentrado y al revs.Este mtodo elimina el riesgo de formacin de precipitados, incrustaciones y obstruccin de las membranas, ya que el cambio peridico del sentido del flujo del agua colabora en la limpieza de conducciones y membranas, adems de evitar la aparicin de limos y otros depsitos en la planta.

IMPORTANCIA DE LA ELECTRLISIS PARA LA PURIFICACIN DEL AGUA DE LAS PISCINASLa electrlisis es un proceso electroqumico mediante el cual se obtiene la separacin de algn elemento para obtener un compuesto, por medio de la aplicacin de electricidad, debido a que no se produce energa elctrica capaz de realizar tal proceso.Una aplicacin a la electrlisis es la purificacin del agua de las piscinas; para realizar esto, se debe colocar 6 gramos de cloruro de sodio por cada litro de agua que se contenga.Luego, en un purificador ya instalado, generalmente con electrodos de grafito, ocurre el proceso de electrlisis al aplicarse una pequea cantidad de energa elctrica.El agua de la piscina, que contiene los iones Na+y Cl-, pasa por los electrodos de carbono y permite mediante la reaccin directa con electricidad, la produccin de hipoclorito de sodio, NaClO, compuesto muy utilizado en la limpieza de los hogares.Este proceso resulta eficaz ya que no se requiere estar aplicando cierta cantidad de NaClO lquido o en pastilla, sino que mediante la cantidad aplicada de esta sal cada cierto tiempo, adems de los gastos en el producto qumico utilizado, como lo es el NaCl, sumamente barato.

CONCLUSIONES: Viendo los temas tratados anteriormente, se dan conocimiento los usos que se le puede dar a la electricidad, en campos como es el tratado de aguas para su purificacin. Aplicando las tecnologas necesarias y empleando los mtodos ya mencionados, es rentable dichas soluciones ofrecidas por la corriente elctrica. Dichos mtodos consisten bsicamente en hacer que los compuestos existentes en el agua se ionicen y se junten con metales como aluminio o filtren por membranas, todo esto por la presencia de la corriente elctrica, mediante un diferencial de potencial, y un campo elctrico, todo esto conlleva a que las partculas se estabilicen y as su separacin del agua se mas fcil, algunos se adhieren al metal y flotan, por lo que es fcil removerlos, otro filtran por membranas. En s, la electricidad tiene una gran aplicacin en este campo de trabajo. En la industria se emplean actualmente muchos combustibles, pero estos tienen un impacto ambiental muy severo, los combustibles utilizados por todo tipo de vehculos son muy nocivos ambientalmente y estn aportando enormemente al calentamiento global, la obtencin de combustible por medio de electrlisis es altamente ecolgica, ya que el Hidrgeno es un combustible que no contamina en absoluto, mientras que un vehiculo que trabaja con gasolina enva gas carbnico a la atmsfera, uno que trabaje con hidrogeno solo despachara vapor de agua. Este combustible altamente ecolgico es una gran solucin para combatir al calentamiento Global que puede significar la futura extincin del hombre. Finalmente no se emplea este tipo de combustible en masa ya que la obtencin de hidrogeno es costosa por lo tanto el Hidrgeno es un combustible costoso comercialmente.

REFERENCIAS CIENTIFICAS

El truco de la demostracin por electrlisis del agua21 - marzo - 2013byMarion Kuprat

El truco de la demostracin por electrlisis del agua

A la hora de vender aparatos de smosis se suele utilizar la electrlisis del agua para demostrar el contenido de supuestos contaminantes en el agua.La electrlisis es un mtodo que consiste en introducir un electrodo de hierro y otro electrodo metlico (como por ejemplo de aluminio), conectados a una corriente elctrica, en un vaso lleno de agua.La cantidad de minerales conductores disueltos en el agua influyen sobre la cantidad de corriente elctrica que circula.Por lo tanto, la demostracin a travs deelectrlisis del aguase basa en la conductividad de minerales nutricionalmente importantes tales como el calcio, magnesio, sodio, cloruro, y algunos ms.Sin embargo, precisamente los contaminantes no son conductores. Estos son, por ejemplo, pesticidas, disolventes, nitratos, nitritos, amonio, residuos de frmacos y antibiticos, hormonas, bacterias, virus, parsitos, y muchos ms. Y, por lo tanto, tampoco pueden hacerse visibles por medio de la electrlisis. Esto incluye incluso los metales pesados, debido a que sus concentraciones en el agua son demasiado bajas para este tipo de anlisis.Lo que se decolora en el agua no son las sustancias contenidas en el agua, ni tampoco los minerales conductores. Son sobre todo las secreciones del electrodo de hierro, que se oxidan bajo la influencia del oxgeno libre! Y puesto que prcticamente cualquier agua tambin contiene sustancias minerales naturales, esta decoloracin antiesttica simula ante el espectador de tal demostracin una contaminacin del agua potable. El vendedor enfatizar el experimento con comentarios del tipo: Y esta es el agua que bebe!.

Truco del test de electrlisis del aguaMediante la diferente coloracin del agua potable normal comparada con la del agua de smosis inversa se pretende demostrar la peligrosidad de su contenido. En los eventos de smosis, los vendedores entrenados sorprenden a su pblico con esta demostracin por electrlisis del agua. El objetivo es tratar de demostrar que el agua potable contiene contaminantes. As que, no nos dejemos cegar con esto.Cuando un vendedor de smosis le muestre este truco, puede desmontar el truco de la siguiente manera: utilice para la electrlisis del agua un aparato de ionizacin con electrodos de titanio recubiertos de platino (Lonquell), de esta forma el agua no se colorear aunque contenga muchos minerales que la hacen altamente conductora.Tambin puede solicitar que se realice de nuevo la demostracin con el agua de smosis. Como es de esperar, el agua no cambiar de color. Ahora insista en que el vendedor aada un poco de sal de mesa comn al agua de smosis inversa. Ahora, el agua de smosis se teir de color parduzco, igual que sucedi anteriormente con el agua del grifo. Por lo tanto, no son los contaminantes los que se colorean, sino simplemente la sal de mesa que modific la conductividad del agua.