REACCION CATODICA
EFECTO DE PARAMETROS
Ø INTENSIDAD DE CORRIENTE
El control de la transferencia de materia en el proceso ha de estar afectado por el suministro de la intensidad de corriente. Provoca una eliminación de gases hidrógeno y a la vez la formación de gases cloro en la solución, lo cual disminuye la concentración de cloro.
El empleo de la intensidad de corriente es un problema de costos de operación en una planta, se puede elevar la intensidad de corriente cuando se trabaja a una máxima temperatura.
Ø POTENCIAL DE PASIVACION
La pasivación aparece siempre aun potencial determinado, el potencial de Flade, que varia según el metal y el medio corrosivo. Franck y Vetter destacan que el potencial de Flade varía con el pH de la solución de acuerdo con:
El hecho de obtener la misma dependencia del potencial de Flade con el pH del medio apoya la idea de que se está en presencia de un electrodo del tipo:
Metal / anfótero
Metal /oxido
Metal /sal
La reacción que se supone ocurre en dicho electrodo:
La estructura de la película pasivante es en general la más estable desde el punto de vista termodinámico del sistema. Pero puede ocurrir también que de las posibles formas de material anódico, la que compone la película sea precisamente la más estable. Tal es el caso cuando se forma óxido amorfo. El hecho comúnmente observado que el producto anódico sea el óxido y no el hidróxido.
que lleva a la deshidratación del anfótero.
La película pasivante puede ser compleja y contener varios compuestos en distintas distribuciones. En el caso del hierro en solución ácida presenta la siguiente estructura.
INVESTIGACION DE CAMPO
IMPORTANCIA DEL PH
Los cambios de pH difieren dentro de la naturaleza ácida de la solución iónica y está determinada por la magnitud relativa del H+ y OH- en términos de parámetros simples.
con los datos de la tabla elaboramos el gráfico mediante el cual calculamos el incremento del pH en el canal ΔpH1
Los procesos fisicoquímicos acuosos en hidráulica tienen un error de 20% aplicando este dato al incremento del pH: ΔpH2
Para graficar la función el modelo queda determinado por:
El pH se incrementa a una longitud del canal m = mi aplicando el porcentaje de error por exceso para calcular la distancia del canal y obtener el incremento del pH de ΔpH2 tenemos:
con esta información determinamos el incremento de pH para el tratamiento desde el carácter ácido promedio que tiene el agua hasta alcanzar el pH neutro que habilitaría las aguas para el uso agropecuario ΔpH3
Hallamos el factor para determinar la distancia del canal para el tratamiento.
La distancia calculada del canal experimental de acuerdo a los datos experimentales:
DIMENSIONES Y GEOMETRIA DEL ELECTRODO
Las dimensiones del electrodo se refieren al área total en contacto con el electrolito común a esta superficie.
La disposición geométrica del electrodo determina, no pocas veces, que la distribución de la corriente sea exigua o alcance con dificultad determinadas zonas del área anódica o catódica.
El diseño correcto considera zonas críticas pues constituyen, micro celdas de corrosión localizada y micro celda por efecto de apantallamiento eléctrico.
CONDICIONES Y LUGAR DE TRATAMIENTO
Esta investigación tiene por finalidad conocer:
a) Las condiciones ambientales especiales o inusuales del lugar de tratamiento.
b) Las fuentes de posibles interferencias o erráticas
c) La factibilidad de aislamiento eléctrico de estructuras vecinas.
d) La disponibilidad de energía eléctrica de la red común.
DETERMINACIONES DEL MEDIO (AGUA RESIDUAL)
En el medio donde se desea instalar el proceso de tratamiento se debe determinar:
Ø Resistividad o conductividad
Ø pH
Ø Gases disueltos
Ø Sólidos totales en suspensión
Ø Velocidad del medio
Ø Contenido y tipo de sales
Ø Dureza y alcalinidad
Ø Temperatura promedio
Ø Presencia de micro-organismos (bacterias)
SELECCION DEL ANODO DE SACRIFICIO
Se selecciona en base a:
Ø Requerimiento total de corriente
Ø Resistividad del medio
Ø Temperatura del medio
Ø La forma geométrica
Ø El medio (ácido o base)
Ø La densidad de corriente
Ø Vida media
CALCULOS BASICOS
El factor técnico fundamental en la elección del electrodo es su potencial de disolución (Ea) dado que una pequeña variación en esté dará por resultado un significativo incremento o disminución de la corriente. La diferencia entre el potencial del medio (EM) y el potencial de disolución del electrodo representa el potencial impulsor de la corriente de un sistema.
El segundo factor de selección del electrodo es su resistencia al contacto entre él y el medio (Rm).
VIDA DEL ANODO
Si consideramos la capacidad de corriente (A-hora/Kg) de un electrodo, su eficiencia para producir corriente, y el factor de utilización como ánodo, podemos calcular la vida del mismo en base a la relación: I
VIDA: Vida del electrodo, años
M: Masa total del electrodo, Kg
C: Capacidad de corriente del electrodo, (A-h/Kg)
E: Eficiencia de corriente
I: Corriente suministrada
0,85: Factor de utilización del electrodo
8760: Horas en un año
CALCULO DE FUENTE DE ENERGIA EN EL SISTEMA
Conociendo la resistencia total de corriente y la corriente total se puede. Hallar la tensión de salida:
El rendimiento teórico de corriente de los ánodos de sacrificio se calcula de acuerdo a la Ley de Faraday.
m: Masa del metal disuelto
z: Valencia del metal
M: Peso atómico
I: Intensidad de corriente
t: Tiempo
F: Constante de Faraday
Autor:
Palacios C. Severo
CEO Proceso Severo
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