Introducción:
En una electrólisis lo que nos interesa es separar mediante electricidad los componentes de una disolución, esto por ejemplo se utiliza a escala industrial para la producción de cloro-alcali(cloro-sosa) a partir de el agua de mar, utilizando electrodos de mercurio. Debido a la toxicidad y a la mala fama del mercurio fue “prohíbido” almenos aquí en España y cayó en desuso. Por este motivo las minas Españolas de Almadén (mayores productores a escala europea de mercurio que se extraía del mineral de cinabrio (HgS)) tuvieron que cerrar pero no por el agotamiento del mineral sino porque ya no era rentable.

Hecha esta pequeña introducción por el que repasé mis dos pasiones la minería y la química entraré de lleno al tema que me interesa y es a la electrólisis de una solución de sal de mesa(esta contiene cloruro de sodio mayormente) en agua del grifo.
Puesto que mi objetivo primeramente no era el de hacer una electrólisis sino el de probar mi nueva fuente de alimentación por esto mismo no utilicé agua destilada y sal pura, en calidad de reactivo.
Una fuente de alimentación sirve para transformar el voltaje que todos tenemos en nuestras casas unos 220V en el voltaje deseado, en este caso puede dar un voltaje de salida de hasta 15V.

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Fuente de alimentación

Teoría:
En la electrolisis suceden unas reacciones redox tanto en el ánodo como en el cátodo que llevan a “separar” mediante electricidad los componentes del electrolito(disolución). Como es de esperar si empleamos una solución de cloruro de sodio como electrolito en el cátodo(-) se forma hidróxido de sodio e hidrogeno gas y en el ánodo(+) se forma cloro y oxigeno gas.

Preparación:
El montaje es tremendamente simplemente, utilicé un electrodo de hierro como cátodo(-) y un electrodo que es en realidad un trozo de tuberia de plomo que lo he utilizado como ánodo(+). Estos electrodos van unidos mediante pinzas de cocodrilo que estas van conectadas mediante el cable a la fuente de alimentación.
Como celda electrolítica(reactor) he empleado una fuente de cristal que compré en un bazar chino.
Luego el electrolito no es más que una solución de sal de mesa en agua del grifo. La cantidad de sal la eché a ojo.

FOTOGRAFIAS DEL MONTAJE:

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En la foto se aprecía un electrodo en forma de tubo que es el ánodo de plomo

Experimentando:
Primeramente aumenté el voltaje hasta los 8-9V llegándome la tensión hasta los 0.3A. Observé en el electrodo de hierro(cátodo) una coloración blanquecina debida al NaOH formado y un fuerte desprendimiento de burbujas de hidrogeno.
En el electrodo de plomo(ánodo) observé un leve desprendimiento de burbujas y un olor picante característico del cloro.
Al pasar unos minutos la solución se volvía turbía de un color amarillo-verdoso debido a las partículas en suspensión provenientes del desgaste del alguno de los electrodos.
Finalmente aumenté el voltaje hasta los 12V lo dejé durante 2-3minutos y di por finalizada la experiencia.

Análisis:
El pH de la solución una vez finalizada la experiencia es neutro pH=7.
Esto me extrañó ya que lo normal es un pH superior a 7 ya que se forma hipoclorito de sodio al reaccionar el NaOH formado en el cátodo y el cloro formado en el ánodo que queda en disolución.
La solución me quedó turbia con partículas de color verdoso más tipicas del cloruro cúprico, pero esto lo hablamos más adelante.
El electrodo de hierro se aprecia mínimo desgaste y en el de plomo se aprecia una capa ligeramente blanquecina que lo recubre de cloruro de plomo. Esto es normal, ya que el cloro es un agente oxidante y que acaba desgastando casi todos los electrodos metálicos excepto el platino y algunos más como el de carbón(este último suele dejar partículas de carbón)
Algo extraño es el color verduzco que me tomó por algunas zonas el electrodo de plomo también más típico de los cationes cúpricos(Cu/cobre).

Análisis catiónico:
-Hierro: Como buenamente pude acidifiqué con clorhídrico oxidé con agua oxigenada 3% y posteriormente precipité con amoníaco para comprobar si existe preséncia de hierro ya que este deja un precipitado rojizo de Fe(OH)3. Descartamos la preséncia de hierro en disolución, por desgaste del electrodo, pero si que existe a nivel de ppm dado que el agua empleada es del grifo.
-Plomo: no existe precipitado ni a pH ácido ni a pH neutro con yoduro de potasio, así como tampoco existe precipitado al añadir cloruros, por lo que consideramos no han pasado cantidades importantes de plomo a la solución.
Nota: el electrodo sí que estaba desgastado por lo que este si que se oxidó.

Dado el extraño precipitado verdoso y el tubo de plomo manchado de color verde, me acordé que podrían quedar restos de cobre en el electrodo de hierro de un intento de deposición de cobre anterior a esta práctica, este hecho podría ser el responsable de lo mencionado.
-Cobre: pasé el electrodo de hierro por la llama y me dio color verde por lo tanto positivo para el cobre.
-Cloro: positivo en el test colorimétrico(kit piscinas)

Conclusión:
Seguramente parte del cloro reaccionaba con el cobre dando cloruros por lo tanto la solución se enturbiaba.
No acabo de dar explicación al pH neutro, pero supongo que se debe a que todo el cloro íba reaccionando con el cobre en disolución.
Cuanto mayor voltaje y mayor tensión mayor velocidad de reacción aunque también más desgaste de electrodos.

APORTES ADICIONALES:
Es necesario escoger bien los electrodos en función de nuestras necesidades y lo que pretendamos obtener con la electrolisis. Lo adecuado sería emplear electrodos de platino pero dado su elevado precio, los mantenemos alejados de la lista de la compra de un aficionado como servidor :lol:
Los electrodos de plomo tienen a su favor que soportan la corrosión mejor que otros, sin embargo a la larga todos acaban oxidándose en mayor o menor medida.
También conviene separar los dos electrodos por una membrana para evitar que los dos productos obtenidos por electrosis se pongan en contacto y reaccionen de nuevo entre si.

Muchas gracias por leer este artículo, porfavor no dudeis en comentar.

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