Experimento de quimica

AGUA ELECTROLIZADA

Fue inicialmente estudiada en Japon 1992.

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El agua electrolizada se clasifica dependiendo del pH,

1. Agua electrolizada fuertemente acida, SAcEW (pH 2.2 to 2.7)
2. slightly acidic electrolyzed water (pH 5.0 to 6.5)
3. neutral electrolyzed water (pH 6.5 to 7.5)

El agua electrolizada ligeramente acida SAcEW muestra una actividad bactericida instantánea, pero actividad no persiste. El SAcEW estimula la mucosa oral por su acidez fuerte, por lo tanto es INADECUADO PARA APLICACIONES BIOLOGICAS.

Por otro lado el agua electrolizada ligeramente acida o neutra, persiste su actividad y pH en niveles fisiológicos. Esto tiene varios usos, sin embargo se requiere de la electrolisis de o su uso para ajustar el pH, por lo que no puede ser llevado en hogar o a largo plazo.

El método para obtener agua ligeramente acida o neutra es generando la mezcla por medios de válvulas solenoides

Metodo:

• Tanque electrolítico vertical
• Aplica un voltaje de 20V de corriente continua (DC)

Two types of water are produced simultaneously. EO water, with low pH (2.3–2.7), high oxidation–reduction potential (ORP, >1000 mV), high dissolved oxygen and contains free chlorine (concentration depends on the EO water machine setting), is produced from anode side. However, electrolyzed reduced (ER) water, with high pH (10.0–11.5), high dissolved hydrogen, and low ORP (ÿ800 to ÿ900 mV), is produced from the cathode side.

Investigacion de Hsu, 2003 indican la relación en flujo de salmuera, temperatura y concentracion de sal para una separacion eficiente:

• Potencial electrico de: 7.9 a 15.7 V
• Potencia 16-120 W
• La celda de electrolisis no se afecta por el flujo de agua, temperatura o concentración de sal en la alimentación.
• La corriente cambia con el flujo de agua y la temperatura.
• La eficiencia de electrolisis y la eficiencia de separación de la membrana disminuyen significativamente con la disminución de flujo de agua y concentración de la solución de alimentación.
• 2005: potencial de oxido reducción (ORP) disminuye con el incremento de flujo de agua; y el cloro libre incrementa  con el incremento de la concentración de la sal y decrece con la velocidad de flujo.

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El mayor avance de usar agua electrolizada oxidante, (EO) wáter, es usar agua pura sin adiciones de químicos excepto NaCl.

Conceptos:

1.- Potencial de oxido-reduccion: (Potencial redox) Cuantifica si una sustancia es un fuerte agente oxidante (bajo potencial de trasferencia de electrones) o reductor (alto potencial de trasferencia de electrones)

Potencial redox se mide en milivoltios o voltios, potencial negativo indica un agente reductor, mientras que un oxidante fuerte tendrá un poterncial redox positivo

Electrodo de referencia hidrogeno

En la desinfección del agua es importante tanto la concentracionde cloro libre y el timpo de contacto con el agua asi como el pH y a temperatura, un buen control de la desinfección exigiría un monitoreo del cloro libre sino del potencial redox del medio, es decir el potencial oxidación-reduccion (ORP) (http://www.elaguapotable.com/Que%20es%20el%20ORP%20o%20potencial%20REDOX%20y%20para%20que%20sirve.pdf) pag 1

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2.- Membranas de intercambio protónico: Las membranas de intercambio protónico (PEMFC), actualmente existen el mercado membranas de intercambio basadas en polímeros perfluorosulfonados como aciplex (asichichemical), dow de (de dow chemical), nafion (de Dupont) alta conductividad ionica a temperaturas menores de 80°C y buena resistencia química.

Membranas basadas en poli (estireno-bloque-metacrilato de metilo) (SPS-b-PMMA) parcialmente sulfonado obtenidas mediante post sulfonación de PS-b-PMMA, empleando sulfato de acetilo como agente sulfonante han mostrado conductividades mayores que la membrana de Nafion® a 80 °C, la cual no se debe operar a temperaturas superiores a esta porque se produce una perdida protónica, debido a la deshidratación del material. Entre otras de la desventajas presentadas por las membranas de Nafion® están la baja permeabilidad a las especies que reaccionan y el alto costo del catalizador empleado (Erdogan et al., 2009).

las pilas de combustible de baja temperatura como las PEM (Proton Exchange Membrane) y PAFC (Phosphoric Acid Fuel Cell) están siendo utilizadas en dispositivos portátiles, energía residencial y aplicaciones de transporte debido a que esta tecnología ofrece: construcción ligera, compacta y rápida puesta en marcha.

En la Figura 2, se muestra un esquema de la construcción de una celda de combustible tipo PEM. Mientras los electrodos están hechos de carbón, la membrana (electrolito) está constituida por una fina capa de polímero, la cual es permeable a los protones, pero impide el paso de electrones. Por el lado, del ánodo se inyecta continuamente hidrógeno, este sufre una disociación en protones de hidrógeno (H+) y electrones (e-). Los protones pueden atravesar la membrana en su ruta hacia el cátodo, pero los electrones se ven obligados a fluir a través de las conexiones eléctricas externas, suministrando energía a la carga conectada a los electrodos. En el lado del cátodo se inyecta continuamente oxígeno (usualmente bajo la forma de aire), este al combinarse con los protones de hidrógeno y los electrones, forma agua, que es debidamente extraída de la celda, a fin de evitar un exceso de humidificación de la membrana (Peraza et al., 2008)

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