LA ELECTROQUIMICA EN LA OBTENCIÓN DE AGUA POTABLE

                                              [pic 1][pic 2][pic 3]

[pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

[pic 15]

               MORELIA, MICHOACÁN                                                (02 de julio de 2021)

Introducción

En el desarrollo de la humanidad hemos observado múltiples cambios en Planeta, como la separación de los continentes, la extinción de los dinosaurios, aumento en la población, la desaparición de múltiples especies de animales, etc. Pero sin duda alguna lo que mas preocupa hoy en día, es el desabasto de agua potable.

Esto se debe al consumo irresponsable y sin medida de las personas, que día a día gastan entre 126 y 166 litros de agua por persona, que sin duda alguna son cifras alarmantes. Pero no solo se debe al gasto de agua personal, sino que también se debe a descuidos de las empresas que se encargan de abastecer a la población, ya que por día se pierden cerca de 112 litros debido a las fugas que se pueden presentar. Hay mas razones por las que se está agotando este recurso tan importante, pero lo importante aquí es encontrar una solución antes de que sea demasiado tarde.

Hay múltiples procesos para descontaminar y potabilizar el agua, los cuales hay que empezar a emplear para poder rescatar este recurso. Los procesos electroquímicos han alcanzado un estado en el que no solo son económicamente comparables a otros procesos, sino también más eficientes, compactos y automatizados. El proceso electroquímico utilizado en el tratamiento del agua utiliza electricidad para producir reacciones químicas diseñadas para eliminar o destruir los contaminantes presentes en el agua. El sistema electroquímico se compone básicamente de un ánodo que sufre oxidación, un cátodo que sufre reducción y una fuente de alimentación para el suministro de energía.

INDICE

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA        1

JUSTIFICACIÓN        1

OBJETIVOS        1

1.1        Objetivo general        1

1.2        Objetivos específicos        2

METODOLOGIA        2

MARCO TEORICO        3

CONCEPTOS BASICOS        3

PRINCIPALES TIPOS DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA        6

METODOS        8

GENERACIÓN DE ESPECIES QUÍMICAS DE ACCIÓN BIOCIDA.        8

GENERACION DE CLORO LIBRE        10

CELDAS ELECTROQUÍMICAS PARA DESINFECCIÓN DE AGUA        11

MICROORGANISMOS MODELO Y MECANISMOS DE DESINFECCIÓN ELECTROQUÍMICA        11

ANALISIS DE INFORMACIÓN        13

CONCLUSIONES        14

REFERENCIAS        15

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Hoy en día el desabasto y contaminación del agua es una realidad, es algo que lamentablemente llevamos sufriendo por varios años y si no se busca una solución efectiva, en unos años podríamos tener un desabasto total de agua, lo cual seria terrible para la vida en este Planeta. Podemos sufrir una sequía a tal grado de desarrollar problemas de salud, pasar hambre ya que las fuentes de alimentación se extinguirían, o llegar a la muerte y la extinción de la raza humana.

JUSTIFICACIÓN

Este trabajo de investigación se realiza con la intención de estudiar una de las estrategias para la obtención de agua potable y así poder extender la durabilidad de este recurso. Dicho estudio ayudará a conocer un poco más la aplicación de la electroquímica para la potabilización del agua. También se mencionará el proceso que esto conlleva, así como sus pros y contras. Otro punto que cabe recalcar es que la intención de este estudio es dar a conocer la magnitud de la contaminación del agua y la importancia de cuidarla.

OBJETIVOS

1. Objetivo general

Conocer el método de reciclaje y descontaminación de las aguas residuales a través de las celdas electroquímicas.

1. Objetivos específicos

• Analizar una de las formas para obtener agua potable
• Estudiar el proceso electroquímico
• Estudiar los tipos de contaminación del agua
• Establecer estrategias para conservar el agua y generar agua potable.

METODOLOGIA

1. Se analizará la viabilidad del trabajo de investigación.
2. Se planteará los principales problemas y las posibles soluciones.
3. Se investigará en trabajos de investigación ya elaborados previamente.
4. Se investigará en foros científicos para tener datos más exactos.
5. Se hará una compilación de toda la información y se dará una relación a cada tema abordado.

MARCO TEORICO

CONCEPTOS BASICOS

ELECTROQUÍMICA

Es una rama de la química que estudia la transformación entre la energía eléctrica y la energía química. En otras palabras, las reacciones químicas que se dan en la interfase de un conductor eléctrico (llamado electrodo, que puede ser un metal o un semiconductor) y un conductor iónico (el electrolito) pudiendo ser una disolución y en algunos casos especiales, un sólido.

Si una reacción química es conducida mediante un voltaje aplicado externamente, se hace referencia a una electrólisis, en cambio, si el voltaje o caída de potencial eléctrico, es creado como consecuencia de la reacción química , se conoce como un "acumulador de energía eléctrica", también llamado batería o celda galvánica.

Las reacciones químicas donde se produce una transferencia de electrones entre moléculas se conocen como reacciones redox, y su importancia en la electroquímica es vital, pues mediante este tipo de reacciones se llevan a cabo los procesos que generan electricidad o en caso contrario, es producido como consecuencia de ella. [pic 16]

REACCIONES REDOX

Una   reacción   de   oxidación-reducción   (redox)   es   una   reacción   de   transferencia de electrones. La especie que pierde los electrones se oxida y la que los gana se reduce. Se llama reductor a la especie que cede los electrones y oxidante a la que los capta.[pic 17]

CELDAS ELECTROQUIMICAS

Una celda electroquímica es un dispositivo experimental por el cual se puede generar electricidad mediante una reacción química (celda Galvánica). O, por el contrario, se produce una reacción química al suministrar una energía eléctrica al sistema (celda Electrolítica). Estos procesos electroquímicos son conocidos como “reacciones electroquímicas” o “reacción redox” donde se produce una transferencia de electrones de una sustancia a otra, son reacciones de oxidación-reducción.

La celda electroquímica consta de dos electrodos, sumergidos en sendas disoluciones apropiadas, unidos por un puente salino y conectados por un voltímetro que permite el paso de los electrones.[pic 18]

Sus componentes característicos son:

• Ánodo: Es el electrodo sobre el que se produce la oxidación. El agente reductor pierde electrones y por tanto se oxida. Por convenio se define como el polo negativo.
• Cátodo: Es el electrodo sobre el que se produce la reducción. El agente oxidante gana electrones y por tanto se reduce. Por convenio se define como el polo positivo.
• Puente Salino: Es un Tubo de vidrio relleno de un electrolito que impide la migración rápida de las sustancias de una celda a otra, permitiendo no obstante el contacto eléctrico entre ambas. El electrolito suele ser una disolución saturada de KCl retenida mediante un gel.
• Voltímetro: Permite el paso de los electrones cerrando el circuito. Mide la diferencia de potencial eléctrico entre el ánodo y el cátodo siendo la lectura el valor del voltaje de la celda.

BIOCIDA [pic 19]

Los biocidas son sustancias que debido a sus propiedades ya sean físicas químicas o biológicas con efecto antimicrobiano pueden neutralizar, controlar y/o disminuir la carga bacteriana patógena.10,20,21 Estas sustancias son comúnmente utilizadas en diversos ámbitos de la vida cotidiana. 

...