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De RECOPILACIN 6 del 22-VII-2005

PRINCIPIOS DE LA ELECTROLISIS

LOS IONES

Los iones son componentes esenciales de la materia tanto inerte como viva. Son partculas con carga

elctrica neta que participan en un buen nmero de fenmenos qumicos. A la temperatura ambiente, losiones de signo opuesto se unen entre s fuertemente siguiendo un esquema regular y ordenado que semanifiesta bajo la forma de un cristal. n disolucin, son la base de procesos como la electrlisis y elfundamento de aplicaciones como las pilas y los acumuladores.

Aun cuando la materia se presenta la mayor parte de las veces carente de propiedades elctricas, son staslas responsables, en gran medida, de su constitucin y estructura. !n grano de sal, una gota de limn o untro"o de m#rmol contienen millones de #tomos o conjuntos de #tomos que $an perdido su neutralidadelctrica caracterstica y se $an convertido en iones.

Las fuer"as elctricas entre iones de signo opuesto son las responsables del aspecto slido y consistenteque ofrece un cristal de cloruro de sodio. La composicin inica de una gota de limn $ace de ella unconductor de la corriente elctrica, siendo los iones presentes en la disolucin los portadores de carga yenerga elctricas. Los procesos qumicos en los cuales las sustancias reaccionantes ceden o captanelectrones implican la formacin de iones o su neutrali"acin. l enlace inico, la electrlisis y los procesosde o%idacin&reduccin son algunos de los fenmenos naturales en los que los iones desempe'an el papelprincipal.

QU SON LOS IONES?Un poco de historia

l estudio de la composicin de las sustancias qumicas llev al qumico ingls (ump$ry )avy *+-&+-/0 ainvestigar la influencia de la corriente elctrica en la separacin de diferentes sustancias compuestas. nsayinfructuosamente con sustancias slidas para m#s tarde probar con las mismas sustancias fundidas. l pasode la corriente alimentada por una potente batera construida a propsito permiti finalmente a )avy separar

diferentes compuestos en sus elementos constituyentes.

1ic$el 2araday *+/+&+-30, discpulo de )avy, e%tendi los estudios de su maestro a disoluciones eintrodujo, por primera ve", el nombre de electrlisis para referirse a la separacin o ruptura de sustanciascompuestas mediante la corriente elctrica. La observacin de que las disoluciones salinas eran capaces deconducir la corriente elctrica llev a 2araday a considerar que deberan e%istir en tales disolucionespartculas cargadas cuyo movimiento entre los dos conductores e%tremos o electrodos, colocados dentro dela disolucin, constituira la corriente elctrica. A tales partculas cargadas las llam iones, que en griegosignifica viajero. l electrodo positivo recibi el nombre de nodo; $acia l viajaran los iones negativos quellam aniones. 4or su parte el electrodo negativo o ctodo atraera a los iones positivos, que por dirigirse alc#todo los denomin cationes.

El concepto de ion

!n ion es un #tomo o grupo de #tomos cargado elctricamente. !n ion positivo es un catin y un ion negativoes un anin.

La formacin de los iones a partir de los #tomos es, en esencia, un proceso de prdida o ganancia deelectrones. As, cuando un #tomo como el de sodio *5a0 pierde un electrn *e&0 se convierte *60 en el catin5a78

5a & + e& 6 5a7*+-.+0

Si un #tomo de o%geno gana dos electrones se convierte en el anin 9&8

9 7 e& 6 9&*+-.0

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:uando un ion sencillo se une con molculas neutras o con otro ion de signo opuesto que no compensatotalmente su carga, se forma un ion complejo. ;al es el caso del in amonio 5( se dice por ello que son electropositivos; en tanto que los no metales tienden aincorporar electrones en su ltima capa convirtindose en iones de signo negativo o aniones, ra"n por laque son considerados como elementos electronegativos. Ambos $ec$os son debidos a que lasconfiguraciones electrnicas formadas por capas completas son m#s estables, es decir, implican una menorenerga potencial, por lo que los #tomos de los diferentes elementos presentan cierta tendencia a alcan"ar talsituacin, que es caracterstica de los gases nobles.

La #or$aci%n del enlace i%nico

l arrancar un electrn a un #tomo es un proceso que implica el consumo de una determinada cantidad deenerga o energa de ionizacin que resulta relativamente peque'a en los metales. ;omando como referenciaun metal y un no metal, como son el sodio y el cloro, se tiene8

5a 7 energa ioni"acin 6 5a77 + e&

*-, ? +@&+/B#tomo0

:l 7 energa ioni"acin 6 :l77 + e&

*@,- ? +@&+/B#tomo0

La incorporacin de un electrn a un no metal tpico para formar un ion negativo estable lleva consigo, por elcontrario, la liberacin de una cantidad de energa denominada afinidad electrnica o electroafinidad. As8

:l 7 + e& 6 :l&7 afinidad electrnica

*C,- ? +@&+/B#tomo0

4arece, pues, lgico suponer que, si se dan las condiciones oportunas, ambos procesos tiendan a acoplarsepara, a partir de los #tomos 5a y :l, obtener simult#neamente los iones 5a7y :l&con configuracioneselectrnicas estables *D5a7E F D5eE> D:l7E F DArE0. Sin embargo, debido a que la afinidad electrnica del :l esinferior a la energa de ioni"acin del 5a, para que el proceso global se lleve a trmino es necesario unaporte suplementario de energa.

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!na ve" formados ambos iones, y al ser stos de signos opuestos, se produce una atraccin electrost#ticaentre ellos que da lugar a la liberacin de una cantidad de energa considerable por disminucin de la energapotencial electrost#tica del conjunto, lo que $ace posible la formacin de nuevos pares inicos y de nuevosenlaces. Los enlaces inicos entre pares de elementos se dar#n, pues, cuando cada uno de ellos tienda agenerar iones de signo contrario> sta es la caracterstica que presentan precisamente los metales respectode los no metales.

La descripci%n ener&'tica del enlace i%nico

La energa potencial electrost#tica Epentre dos cargas Qyqviene dada por la e%presin8

siendo positiva para fuer"as repulsivas *cargas de igual signo0 y negativa para fuer"as atractivas *cargas designo contrario0. La representacin gr#fica de Epcon la distancia rtiene la forma de una $iprbola equil#teracomo corresponde a una funcin que vara con +Br.

Gecurriendo a los diagramas de energa potencial electrost#tica para fuer"as atractivas y repulsivas es

posible interpretar la situacin de enlace inico en trminos energticos. Las fuer"as electrost#ticas atractivasentre dos iones de signo contrario aumentan al disminuir la distancia, pero la fuer"a repulsiva entre susrespectivos ncleos y capas electrnicas completas pone un lmite a este proceso de apro%imacinestableciendo una distancia de equilibrio entre ambas fuer"as electrost#ticas de signo contrario y otorgandouna cierta estabilidad al enlace.

;al situacin queda resumida en el diagrama de energa de enlace representado en la figura siguiente*derec$a0. La parte *a0 de la curva de energa potencial pone de manifiesto que las fuer"as que operan entreambos iones a distancias inferiores a r@son repulsivas. La parte *b0 corresponde a fuer"as atractivas de modoque el valor r = r@fija la distancia de equilibrio caracteri"ada por un mnimo de energa potencial para el parinico ligado.

S"LIDOS I"NICOSCristales i%nicos

Las fuer"as de enlace inico son tpicamente electrost#ticas, de modo que un ion 5a7ejercer# su fuer"aatractiva sobre los iones :l&con igual intensidad en todas las direcciones del espacio para una distanciadada. sta caracterstica de las fuer"as de enlace inico da lugar a la formacin de estructuras inicasespaciales y regulares en las que cada ion est# ligado a un grupo ordenado de iones de signo contrario quele rodea. )ic$o nmero, que se conoce con el nombre de ndice de coordinacin, estar# determinadofundamentalmente por la relacin que e%ista entre los tama'os de los iones enla"ados. As, por ejemplo, enel cristal de 5a:l el ndice de coordinacin es 3, la estructura de su red cristalina es cbica centrada en lascaras y cada ion 5a7est# rodeada por 3 :l&. Sin embargo, en el cristal del :s:l el ndice de coordinacin es -y la estructura de su red cristalina es cbica centrada en el cuerpo> en ella cada ion :s7est# rodeado por -:l&.

sta diferente estructura de ambos cristales puede e%plicarse como debida a que el tama'o de un ion :l &escasi el doble que el de un ion 5a7y, sin embargo, es slo un poco mayor que el de un ion :s7. )ado que laestructura m#s estable es la m#s compacta posible, es lgico que en torno a un ion mayor como es el :s7tengan que agruparse un mayor nmero de iones :l &. 4ara comprender mejor este $ec$o basta asimilar losiones a esferas y considerar cmo influira el tama'o de las mismas en la formacin de una estructuracompacta.

;odo cristal inico $a de ser, en conjunto, elctricamente neutro, y por esta ra"n se escriben las frmulas delos compuestos inicos como si se tratase de molculas cuando en realidad no lo son. As, cuando se escribeel cloruro de cesio como :s:l se quiere indicar con ello que, en conjunto e independientemente de suordenacin en el cristal, e%iste un ion :s7por cada ion :l&. )e igual modo, cuando los iones en cuestindifieren en su nmero de cargas, la frmula se ver# afectada por los correspondientes subndices que indican

la proporcin de uno a otro e%igida por la condicin de electroneutralidad del cristal. As, por ejemplo, elfluoruro de calcio *fluorita0 est# formado por la unin inica de los iones 2 &y :a7> su frmula viene dada por:a2.

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Propiedades de los s%lidos i%nicos

l $ec$o de que las fuer"as electrost#ticas responsables del enlace inico sean intensas y estn orientadasen las diferentes direcciones del espacio determina la mayor parte de las propiedades caractersticas deestos slidos. As, por ejemplo, todos los compuestos inicos presentan un elevado punto de fusin porencima de los C@@ H: la mayora de las veces, de modo que en las condiciones de presin y temperaturaordinarias se $allan en estado slido. Slo a altas temperaturas la energa trmica, que se traduce envibracin de los iones en la red, es suficiente como para vencer las fuer"as de enlace, con lo que laestructura cristalina se viene abajo y el slido inico se convierte en lquido.

Los slidos inicos se caracteri"an por su dureza o dificultad para ser rayados, as como por su fragilidad, esdecir, por su car#cter quebradi"o. ;eniendo en cuenta que todo proceso de rayado implica la rotura deenlaces en el cristal, se comprender# por qu tal operacin resulta dificultosa en los compuestos inicos> esuna consecuencia de la intensidad de las fuer"as de enlace. La fragilidad se e%plica del siguiente modo8 si lasfuer"as deformadoras est#n dirigidas de forma que produ"can un despla"amiento lateral de una capa inicasobre otra, los iones del mismo signo quedan enfrentados, por lo que e%perimentar#n una fuerte repulsin yel cristal se romper#.

Los compuestos inicos no son conductores de la electricidad en estado slido, pues los iones est#nfuertemente ligados en la red> sin embargo, a una temperatura superior a su punto de fusin, cuando

alcan"an la condicin de lquido, se convierten en conductores. n tal circunstancia son los propios iones losportadores de carga que contribuyen a la formacin de una corriente elctrica, cuando se les somete a laaccin de un campo elctrico.

Asimismo, la estructura en forma de red o retcula caracterstica de los slidos inicos puede quedardes$ec$a bajo la accin de algunos lquidos o disolventes polares como el agua. La desaparicin de lasuniones rgidas entre los iones que formaban la red cristalina confiere a aqullos, en disolucin, la suficientemovilidad como para poder contribuir al transporte de carga tpico de la corriente elctrica. sta es otrapropiedad caracterstica de los slidos inicos, la de ser buenos conductores en disolucin.

IONES EN DISOLUCI"NLa electr%lisis

:uando un slido inico es disuelto en agua, sus iones componentes pueden moverse bajo la influencia defuer"as elctricas. Si stas son de signo opuesto ser# posible entonces separar los aniones de los cationespresentes en la disolucin. sta separacin de sustancias por medio de la electricidad es lo que 2aradaydenominelectrlisis.

A modo de ejemplo se consideran en lo que sigue los procesos de electrlisis de sendos compuestos inicosen disolucin acuosa, el cloruro de sodio o sal comn *5a:l0 y el nitrato de plomo *II0, cuya frmula qumicaviene dada por 4b*59=0, y que pueden ser estudiados e%perimentalmente mediante un dispositivo como elque se muestra en la figura adjunta.

Ladisociacin del slido inico 4b*59=0en sus iones componentes por mediacin del agua puede escribirseen la forma8

4b*59=06 4b77 .59=&*+-.=0

4b7y 59=&deben ser, en principio, las partculas cargadas que viajan por la disolucin $acia sus respectivoselectrodos. Si como se observa e%perimentalmente, en el electrodo negativo o de cobre se deposita plomo, elgas incoloro que se desprende del electrodo positivo o de carbono debe proceder del 59=&o del producto dealguna reaccin de ste con el agua de la disolucin.

4or su parte, la electrlisis del cloruro de sodio produce en el electrodo de cobre un gas incoloro, inodoro einflamable y en el electrodo de carbono un gas de color amarillo verdoso que puede identificarse con el cloro.

La ecuacin qumica que describe la disociacin del 5a:l en agua puede escribirse en la forma8

5a:l 6 5a77 :l&*+-.


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atencin, por su sencille", en lo que sucede en el electrodo de cobre de la electrlisis del 4b*59=0y en elelectrodo de carbono de la electrlisis del 5a:l.

:uando los ionesP7atrados por el c#todo alcan"an la superficie del cobre reciben dos electrones de stey se convierten en plomo met#lico, es decir8

4b77 e& 6 4b *+-.C0

4or su parte, cuando los iones :l&alcan"an el electrodo de carbono o #nodo ceden un electrn y seconvierten en cloro gaseoso8

:l&6 :l*gas0 7 e& *+-.30

:abe preguntarse por qu motivo no se producen reacciones tan directas en los electrodos de carbono ycobre con los iones 59=&y 5a7respectivamente. La ra"n es de tipo energtico. 1ientras que los procesosrepresentados por las e%presiones *+-.C0 y *+-.30 requieren poca energa, los correspondientes en cada casoa los iones de signo opuesto requieren mayor cantidad de energa que otros m#s complejos que implican laparticipacin del agua de la disolucin y que son los responsables de un desprendimiento de o%geno en elelectrodo de carbono en la electrlisis del 4b*59=0y de $idrgeno en el electrodo de cobre en la del 5a:l.

l depsito de iones met#licos en el c#todo de unacua electroltica constituye el fundamento de una de lasaplicaciones industriales de la electrlisis. !n objeto de metal de baja calidad puede recubrirse con una capafina de un metal valioso mejorando de este modo su apariencia y protegindolo de la corrosin. 4ara ello seemplea dic$o objeto met#lico como c#todo y se recurre a una disolucin electroltica que contenga comocatin el metal con el que se desea ba'ar el objeto y a un #nodo formado por dic$o metal. Activada laelectrlisis mediante la correspondiente fuente de alimentacin de corriente continua, se consigue trasvasarel metal valioso de uno a otro electrodo a travs de la disolucin. l cromado, el plateado o el niquelado sonalgunos ejemplos de recuri!iento electroltico con metales que se conoce tambin como galvanostegia.

Las le(es de arada(

studios sistem#ticos del fenmeno de la electrlisis llevaron a 2araday a descubrir la e%istencia de una

relacin de proporcionalidad directa entre la cantidad de sustancia que se separa o se deposita en loselectrodos y el producto de la intensidad de corriente que pasa por la disolucin por el tiempo que dura dic$acorriente.Adem#s estableci que la cantidad de electricidad *carga elctrica0 necesaria para depositar unamasa del ion considerado igual al cociente entre su mol y su carga neta es la misma para todas lassustancias e igual al farada".

Ambas conclusiones se conocen como le"es de #arada" y en trminos matem#ticos pueden ser e%presadasmediante una sola relacin en la forma8

*+-.0

donde nes el nmero de moles depositados en el electrodo, $ t es la carga total en coulombs que circula porla disolucin y #es esa cantidad de carga denominada faraday, que equivale a la carga elctrica de un molde electrones, es decir8

+ faraday F %Ae& F /3


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)e acuerdo con las leyes de 2araday8

nes el nmero de moles depositados en la moneda, que en este caso se obtendr# de la forma8

F +,-/.+@&moles

ees el nmero de carga del ion que se deposita, que para el cobre

*:u77 e& 6 :u0 es igual a .

#es el valor del 2araday como unidad de carga, es decir, #F /3


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n general, cualquier elemento no met#lico que pase a anin se reduce.

La nocin electrnica de o%idacin fue precedida en la $istoria de la qumica por otra que $aca referencia auna combinacin con o%geno. Segn este concepto, el sodio y el calcio se o%idan mediante las reacciones8

5a 7 +B 96 5a9

:a 7 +B 96 :a9

Los productos resultantes 5a9 y :a9 se denominan &idos !etlicos. l proceso inverso mediante el cualse resta el o%geno a un %ido recibi el nombre de reduccin.

Sin embargo, los procesos cl#sicos de o%idacin o reduccin pueden ser enfocados desde un punto de vistaelectrnico. Se sabe que los %idos met#licos son compuestos inicos. As, el 5a 9 *%ido de sodio0 sepuede escribir como *5a709&y el :a9 *%ido de calcio0 como :a 79&, de modo que las ecuacionesanteriores pueden descomponerse en la forma8

en donde los electrones liberados en el proceso de o%idacin del sodio son aceptados por el o%geno en unproceso de reduccin. An#logamente8

s decir, elagente o&idante, que en este tipo de reacciones es el o%geno, $a arrancado electrones a los

#tomos met#licos 5a y :a y, por tanto, los $a o%idado tambin desde un punto de vista electrnico. A su ve"el o%geno al ganar electrones en el proceso se $a reducido.

Los procesos de o%idacin, cuando se consideran desde el punto de vista de lo que les sucede a cada unode los elementos en juego, implican una o%idacin y una reduccin acopladas. Si A o%ida a J, J reduce a A,de a$ que se les denomine genricamenteprocesos redo& *reduccin&o%idacin0. Los procesos redo% est#ncondicionados por las energas que implican, y stas, a la ve", por la configuracin electrnica de los #tomosen juego. Los metales con pocos electrones en su ltima capa tender#n a o%idarse para adquirir laconfiguracin estable tipo gas noble. Los no metales, que necesitan pocos electrones para completar sultima capa, tender#n a reducirse por igual motivo. )e a$ que la combinacin de ambos tipos de elementos,metales y no metales, est favorecida energticamente.

Pilas ( ac-$-ladores

Al introducir en agua acidulada una varilla de cinc unida mediante un $ilo conductor a una varilla de cobre,algunos de los #tomos de cinc son o%idados, pasando a formar parte de la disolucin en forma de cationesKn7segn la ecuacin8

Kn 6 Kn77 e& *+-.-0

La o%idacin tiene lugar en este electrodo y no en el de cobre debido a que el cinc presenta una mayortendencia a ceder electrones que el cobre.

n la varilla de cobre tiene lugar una reduccin de los iones $idrgeno *(70 de la disolucin8

(77 e& 6 (*+-./0

As, los electrones que se liberan en el electrodo de cinc *+-.-0 pasan a travs del $ilo conductor $acia elelectrodo de cobre para ser captados por los iones $idrgeno *+-./0, gener#ndose una corriente elctrica.

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La varilla de cobre se comporta como un polo positivo y la de cinc como uno negativo y junto con ladisolucin constituyen unapila electroqu!ica. n ella, de forma inversa a la electrlisis, la energa qumicase $a transformado en energa elctrica y los iones $an jugado un papel importante en el proceso.

ste mismo tipo de reacciones redo% es el fundamento de los acu!uladores de plo!o, componentescaractersticos de las bateras de automvil. n este caso cada elemento de la batera est# formado por unelectrodo de plomo met#lico, un electrodo de di%ido de plomo y una solucin electroltica de #cido sulfrico

(S9


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Figura 16. Proceso de hidrlisis durante la meteorizacin de los minerales en la roca y sedimentos. El

silicato se descompone en agua deido a !ue las "uerzas de atraccin entre las mol#culas de agua y

los iones de silicio y o$%geno son mas grandes !ue los enlaces !u%micos dentro del cristal &asado en

'hompson y 'ur() 1**8+

:lasificacin estructural de los silicatos8Son casi el C de los minerales conocidos, de losimportantes el


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EL SILICIO., -e prepara en "orma de polo amor"o amarillo pardo o de cristales negros,gris/ceos.

-e otiene calentando s%lice) o di$ido de silicio &-i02+) con un agente reductor) como carono o

magnesio) en un horno el#ctrico. El silicio cristalino tiene una dureza de 7) su"iciente para rayar al

idrio) de dureza de 5 a 7. El silicio tiene un punto de "usin de 1.41 ) un punto de eullicin de

2.355 y una densidad relatia de 2)33. -u masa atmica es 28)86.

El silicio se disuele en /cido "luorh%drico "ormando el gas tetra"luoruro de silicio) -i4 & vase

lor+) y es atacado por los /cidos n%trico) clorh%drico y sul"rico) aun!ue el di$ido de silicio

"ormado inhie la reaccin. 'ami#n se disuele en hidr$ido de sodio) "ormando silicato de sodio y

gas hidrgeno. temperaturas ordinarias el silicio es insensile al aire) pero a temperaturas eleadas

reacciona con el o$%geno "ormando una capa de s%lice !ue ya no reacciona m/s. altas temperaturas

reacciona tami#n con nitrgeno y cloro "ormando nitruro de silicio y cloruro de silicio

respectiamente

Disol1entes del SILICIO2Ncido fluor$drico *(20(idr%ido de potasio *M9(0(59= 7 (2 *poly etc$0

(=49< 7 (59= *Al etc$0

El silicio es un semiconductor su resistiidad a la corriente el#ctrica a temperatura amiente ar%a

entre la de los metales y la de los aislantes. a conductiidad del silicio puede controlarse a9adiendo

pe!ue9as cantidades de impurezas llamadas dopantes. a capacidad de controlar las propiedades

el#ctricas del silicio y su aundancia en la naturaleza han posiilitado el desarrollo y aplicacin de

los transistores y circuitos integrados !ue se utilizan en la industria electrnica.

a s%lice y los silicatos se utilizan en la "aricacin de idrio) arnices) esmaltes) cemento y

porcelana) y tienen importantes aplicaciones indiiduales. a s%lice "undida) !ue es un idrio !ue se

otiene "undiendo cuarzo o hidrolizando tetracloruro de silicio) se caracteriza por un a:o coe"iciente

de e$pansin y una alta resistencia a la mayor%a de los productos !u%micos. El gel de s%lice es unasustancia incolora) porosa y amor"a se prepara eliminando parte del agua de un precipitado

gelatinoso de /cido sil%cico) -i02;


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#e sabe que el silicio forma compuestos con $% de los &$ elementos estables yprobablemente forme siliciuros con otros '( elementos. )dems de los siliciurosmetlicos, que se utilizan en grandes cantidades en metalurgia, forma compuestosimportantes y de empleo frecuente con hidrgeno, carbono, los halgenos, nitrgeno,o!geno y azufre. )dems, se han preparado derivados organosilcicos de gran utilidad.

4ara los paneles solares de silicio Amorfo, el material es vapori"ado y depositado sobre vidrio o acero ino%idable. ste procedimientogenera clulas menos eficientes, pero slo requieren de una pelcula de silicio de un espesor burdamente estimado en un quinto de lasceldas mono o poli. Al mismo tiempo los costos de la tecnologa de produccin son menores que la de los otros mtodos. :on estatecnologa adopta la apariencia de Ovidrio coloreadoO. J4 Solare% posee dos tecnologas de pelcula delgada de las cuales slo una est#ya disponible en volumen comercial.

Tra3a4an en d5as n-3lados? Q-' pasa en interiores?

G. Las celdas fotovoltaicas siguen generando electricidad durante los das nublados aunque su salida se ve disminuida. n general, lasalida decae linelmente $asta alrededor del +@ respecto de la intensidad solar plena normal. :omo una celda fotovoltaica planaresponde a una ventana de +-@ grados de #ngulo, no necesitan lu" solar directa y pueden generar un C@ al @ de su rgimenespecificado de salida en un cielo cubierto. !na oscuri"acin diurna puede corresponder a slo el C al +@ de la intensidad a pleno sol,as que la salida podra disminuir proporcionalmente. Los niveles de lu" en interiores, as sea en una oficina con gran iluminacin, sondram#ticamente menores que la intensidad lumnica en el e%terior &tpicamente por un factor de varios cientos o m#s. Las celdasfotovoltaicas dise'adas para uso e%terno generalmente no producen potencia til a estos niveles de lu" dado que $an sido optimi"adaspara intensidades muc$o mayores. 4or otra parte, las unidades dise'adas para menore niveles de lu" && como las que se puedenencontrar en calculadoras o relojes && $an sido preparadas para estas condiciones y se comportan pobremente a plena lu" solar.

Peneralmente, el polvo de silicio se obtiene bien sea, mediante la nitruracin de silicio o, mediante lareduccin carbotrmica de slice a temperaturas elevadas. ;ambin se $a utili"ado la descomposicintrmica de imidas. La tcnica descrita de :Q), propuesta por primera ve" para esta aplicacin, permite la

sntesis de un polvo ultrafino y de gran pure"a a partir de la reaccin de gases precursores apropiados

as etapas re!ueridas para "aricar un panel son /sicamente las !ue se descrien a continuacin>

Obtencin del silicio grado metalrgico (98%)> consiste en la reduccin carot#rmica

&14 , 15+ del di$ido de silicio y carn de co!ue en horno de arco el#ctrico) dando

lugar a la lieracin de mon$ido de carono.

Obtencin del silicio grado semiconductor (99,99%):uno de los procesos m/s utilizados para

su otencin es la reduccin con hidrgeno del triclorosilano otenido a partir de la reaccin

del silicio grado metalrgico con /cido clorh%drico) conocido como ?#todo -iemens. @urante

este proceso se liera cloro) cloruro de "s"oro y de n%!uel.

Fabricacin de las celdas fotovoltaicas> en primer lugar se otiene el lingote de siliciomonocristalino &?#todo zochrals(i+) a partir del cual se cortan las oleas y pulen o decapan

!u%micamente. Posteriormente) se les "orma la :untura P=) utilizando oro y "s"oro) se les

e"ecta un tratamiento antirre"lectante) y se realiza la metalizacin y sinterizado de las

mismas.

Armado del anel fotovoltaico:comienza con la intercone$in el#ctrica de las celdas) las !ue

luego se encapsulan con etil inil acetato &EA+ y ensamlan) colocando una cuierta de

idrio templado de a:o contenido de hierro en la cara !ue mira al sol) y en la cara posterior)

una l/mina pl/stica multicapa &'edlar , Poliester+ resistente a la accin mec/nica) opaca y de

color claro para re"le:ar la luz. l con:unto ensamlado se le realiza un posterior laminado y

curado para lograr la per"ecta adhesin de los distintos componentes y otener as% una sola

pieza. inalmente) se enmarca con per"iles de aluminio anodizado proistos de lasper"oraciones necesarias para su monta:e) y se colocan las cone$iones el#ctricas e$ternas.

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