REDOX Las reacciones de tipo Reduccion-Oxidacion

Las reacciones de tipo Reduccion-Oxidacion o conocidas por sus siglas “REDOX” se pueden resumir en reacciones en las cuales se transfieren electrones desde una molecula hacia otra; y son de alta importancia en la actividad humana que son indispensables para realizar diversas tareas.

Su funcionamiento básico lo resumimos en la siguiente figura:

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La energía desprendida cuando el potencia eléctrico es positivo, se puede tomar para utilizarla en actividades que necesiten energía eléctrica. Por ende este tipo de reacciones representan su alto grado de importancia química e industrial.

        Baterías:

                En sí, se componen de diversas sustancias químicas productoras de electrones a través de las reacciones que entre ellas presentan, dando paso a una reacción electroquímica.

En los terminales de la batería se encuentra una región positiva y otra negativa en la que se agrupan los electrones. Al pegar la parte positiva y la negativa a través de algún artefacto eléctrico, los electrones viajarán hacia la zona positiva; esto es lo que activa la reacción química. Cuando la reacción se dé será cuando será posible energizar al artefacto conectado: sea un motor, bombilla, carro de control remoto, etc.

Dentro de la batería, la velocidad de producción de electrones está regulada por el tipo de reacción, a esto se le denomina “resistencia interna de la batería”, que también controla cuantos electrones deben pasar por los terminales.

Existen distintos tipos de baterías, entre ellas encontramos:

+Baterías de Cinc, también conocidas como baterías estándar de carbón. La química de cinc-carbón es utilizada en cualquier batería AA, o afín. Los electrodos son de cinc y carbón, con una unión ácida entre ellas como electrolito.

+Baterías alcalinas. Los electrodos son de cinc y óxido de manganeso con un electrolito alcalino.

+Batería de níquel-cadmio. Utiliza el hidróxido de níquel y electrodos de cadmio con hidróxido de potasio como electrolito. Es recargable.

+Hidruro de níquel-metal. Recargable. Reemplazó rápido al níquel-cadmio porque no sufre de los problemas que tiene la anterior.

+Ion-litio. Recargable. Muy buen porcentaje de desempeño, se utiliza en los últimos PC portátiles y teléfonos celulares.

+Plata-cinc. Utilizada en aplicaciones aeronáuticas porque el porcentaje de desempeño es bueno.

Electrolisis

Este proceso es en el cual, un compuesto se descompone en sus elementos gracias a la aplicación de corriente eléctrica obtenida mediante una reacción tipo REDOX.

A continuación presentamos algunos de los procesos de electrolisis más importantes:

1-Solvay:

Solvay España cuenta con tecnología propia en la fabricación de productos sódicos y en la electrólisis de la sal, en sus centros de producción de Torrelavega y Martorell. Entre los productos más importantes se encuentran el Carbonato Sódico, el Hidróxido Sódico, el Bicarbonato Sódico y el Cloruro Sódico.

En las electrólisis de los centros de Torrelavega y Martorell, Solvay se produce Cloro Líquido, Lejía de Sosa Cáustica e Hidrógeno y sus derivados inorgánicos (Hipoclorito Sódico, Ácido Clorhídrico, Cloruro Férrico). El cloro es utilizado para la fabricación del Policloruro de Vinilo (PVC), asimismo, tanto el Cloro, como el Hipoclorito Sódico o el Cloruro Férrico son productos esenciales en el tratamiento, esterilización y conservación del agua.

El área de productos halogenados está orientada hacia la industria de plásticos espumados y refrigeración. También halógenos como los alílicos y los fluorados son utilizados en alimentación, cosmética y transporte energético.

El peróxido de hidrógeno se utiliza en los sectores textil, síntesis química y conservación del medio ambiente. Su poder oxidante resulta óptimo para resolver problemas de contaminación derivados de procesos industriales.

2-Electrolisis En La Purificación Del Agua:

Históricamente el cloro elemental ha sido el químico más usual y económico en la desinfección de aguas ya sean estas potables, negras o industriales. Tanto el gas cloro como el hipoclorito de sodio industrial y el hipoclorito de calcio han sido los químicos más eficaces para la oxidación de los elementos orgánicos del agua. Su uso se debe a su fácil obtención y bajo costo. Sin embargo la demanda del cloro continua creciendo debido a la mayor contaminación de los depósitos acuíferos demandantes de mayor cantidad de desinfectante, aumento de población y gran aumento en la demanda del cloro como materia prima para petroquímicos.

La generación de desinfectantes a través de sal y electricidad es una alternativa muy importante para desinfección de aguas, puesto que el cloro está siendo desvalorizado por movimientos ambientalistas debido a los altos peligros que conlleva su manejo y aplicación. Pero hay otras formas químicas que ofrecen cloro disponible para desinfección tal como en el hipoclorito de sodio e hipoclorito de calcio. Ambos químicos son ampliamente utilizados en situaciones específicas de tratamientos cuando el uso, del gas cloro se dificulta por su logística de suministro o su transporte al sitio de uso o también por su dosificación o bajos caudales de agua que no son los apropiados para este sistema de desinfección. 

Otros métodos de desinfección son:

2.1 Tecnología Básica:

Este sistema se basa en la generación de cloro y otros gases oxidantes en una pila electrolítica de dos cámaras separadas por una membrana especial semipermeable. La cámara anódica se llena con sal y agua, y la cámara catódica se llena con una solución de soda cáustica. El ánodo, generalmente hecho de titanio es separado del cátodo, que puede ser hecho de titanio.

Al energizar la celda electrolítica pasando corriente directa (DC) del ánodo al cátodo a través del medio electrolítico (salmuera), los iones de sodio cruzan la membrana que selectivamente atrapa los iones de cloro que quedan en la cámara anódica. Estos iones de cloro vienen a formar los gases oxidantes usados en la desinfección del agua. 

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