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Procesos Industriales de Electrolisis

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Maria Isabel Perdomo

on 16 June 2014

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Transcript of Procesos Industriales de Electrolisis

Implica el deposito de metal puro en un cátodo, a partir de una disolución que contiene el ion metálico.
Afino Electrolítico

Ciertos metales, como el cobre, la plata o el oro, a través de electrólisis se purifican. Por ejemplo, el cobre que se consigue por tostación partiendo del sulfuro de cobre , suele tener un contenido de impurezas en pequeñas cantidades de otros metales. Por electrólisis de cobre bruto, el cual hace el papel de ánodo, se recoge en el cátodo el cobre con una alta pureza, lo que es crucial para su posterior utilización como conductor eléctrico.

Deposito electrolítico
Es un procedimiento para producir sustancias por medio de reacciones de electrolisis. Resulta util para algunas sintesis que requieren un control cuidadoso de las condiciones de reaccion.
Electrosintesis
Los productos principales: cloro y NaOH(aq).
2Cl-(aq) + H2O(l) 2OH-(aq) + H2(g) + Cl2(g)
Mediante tres procesos electrolíticos podemos obtener estos productos en la industria.
Celda con diafragma
Celda de mercurio
Celda de membrana

Electrólisis de una disolución acuosa de cloruro de sodio: proceso cloro-sosa
La electrosintesis del MnO2 se lleva a cabo en una disolucion de MnSO4 en H2SO4(aq). El MnO2 puro se forma por oxidacion del Mn+2 sobre un electrodo inerte (grafito).


El Cl2(g) se produce en el compartimiento anódico y el H2(g) y NaOH(aq) en el catódico. El NaCl(aq) del compartimiento anódico se mantiene a un nivel superior del catódico, para que haya un flujo gradual entre ambos y se reduzca el flujo de NaOH(aq) hacia el compartimiento anódico. La disolución catódica se cincentra y se purifica por evaporación de H2O y cristalización de NaCl(s). Producto final: 50% NaOH(aq) y 1% NaCl(aq). Voltaje: (2.19V-3.5V

El NaOH(aq) se alcanza con mayor pureza. La celda tiene gran sobretensión para la reducción de H2O(l) a H2(g) y OH-(aq) en un cátodo de mercurio. La reducción es la del Na+(aq) a Na, que se disuelve en Hg(l) formando una amalgama
(Na-Hg).
2Na+ + 2Cl ---> 2Na(en Hg) +Cl2
El NaOH(aq) se forma cuando se extrae Na y se trata con agua
2Na(en Hg) +2H2O ----> 2Na+ +2OH- + H2 + Hg
El mercurio líquido se recicla.
Voltaje: 4.5V
Consume mas energía eléctrica y controlar los escapes de mercurio.

Celda de Mercurio
Tiene un bajo consumo de energía y evita utilizar mercurio. Tiene una membrana intercambiadora de cationes, hecha con un polímero fluorocarbonado. Permite el paso entre los compartimientos anódico y catódico de los cationes hidratados (Na+ y H3O+), pero restringe el flujo de los iones Cl- y OH-.
La disolución producida contiene 50ppm menos de ion cloruro contaminante.

Celda de Membrana
Procesos Industriales de Electrolisis
Procesos electrolíticos útiles en la industria
Fabricación de metales activos
Síntesis de compuestos como el hidróxido de sodio
Recubrimientos de tipo metálico
Purificación de elementos metálicos
A través de la electrolisis se hace posible depositar una capa fina de algún metal sobre otro, proceso que se conoce como deposito o baño electrolítico, este posee numerosas aplicaciones.
Este proceso es llevado a cabo por motivos decorativos o para proteger de la corrosión al segundo metal.
Durante un proceso de depósito electrolítico el objeto a bañar constituye el cátodo de la celda electrolítica. El electrolito contiene iones del metal que constituye el baño.
El cromado o baño de cromo es útil por su resistencia a la corrosión así como por su belleza, con fines decorativos.
Las piezas de maquinarias pueden hacerse resistentes al agua mediante un baño de cromo o cadmio. Algunos plásticos también pueden bañarse.
El proceso de depósito electrolítico de cobre sobre plásticos ha sido importante para mejorar la calidad de algunos circuitos microelectrónicos.

Oxidacion: Mn+2 (aq)
+
2H2O (l)
---->
MnO2(s)
+
4H+(aq)
+
2e-
La reaccion catodica es la reduccion del H+ a H2(g) y la reaccion global de la electrolisis es:
Mn+2(aq)
+
2H2O(l)

---->
MnO2(s)
+
H2(g)
Celda con Diafragma
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