Written by El fenómeno de la electricidad es común, aunque no siempre lo ha sido. En la antigua Grecia, los fenómenos eléctricos atmosféricos como los relámpagos y los relámpagos se atribuían a Zeus. Fue con el advenimiento de la producción de baterías, como las de Alessandro Volta, que la domesticación de este titán de la naturaleza se hizo posible y surgió una nueva rama de la química: la electroquímica.
Es en esta nueva área donde el término llamado electrólisis, nombre que se le da al proceso que utiliza energía eléctrica para llevar a cabo una transformación que, de forma autónoma, no se procesaría por sí mismo.
Es de destacar que, en muchos casos, la transformación que sufren las sustancias no es espontánea, requiriendo cantidades importantes de energía eléctrica. Este es el caso de la transformación de mineral de bauxita (AldosO3 • x HdosO) en aluminio, que se presenta a altas temperaturas y con un elevado consumo de energía eléctrica.
Actualmente existen dos tipos de proceso electrolítico: a electrólisis ígnea y el electrólisis en solución acuosa.
electrólisis ígnea
La electrólisis ígnea es el proceso electrolítico que requiere la fusión del material para someterse a transformación. Esta fundición es necesaria, ya que permitirá la movilidad de los iones que se quieran obtener separados, permitiendo el paso de la corriente eléctrica por el medio de reacción. El ejemplo del aluminio, en el párrafo anterior, solo se da en cubas electrolíticas aptas para electrólisis ígnea. Los metales de las familias I y II de la tabla periódica, como el sodio y el magnesio, también se producen por electrólisis ígnea de sus correspondientes sales u óxidos.
Electrólisis de solución acuosa
En el caso de la electrólisis en solución acuosa, el proceso tiene lugar con la libre circulación de iones en un medio acuoso, y estos iones en la inmensa mayoría de los casos proceden de sales iónicas. A diferencia de la electrólisis ígnea, la electrólisis en solución acuosa no requiere altas temperaturas o compartimentos de aislamiento extremadamente refinados entre sus productos, ya que los materiales separados generalmente no interactúan agresivamente. La electrólisis de la salmuera (solución acuosa de cloruro de sodio) es un ejemplo de esto y produce hidróxido de sodio y cloro gaseoso, dos insumos industriales de suma importancia.
Sin embargo, existe una limitación en la electrólisis acuosa: la prioridad de descargar iones en solución. A medida que los iones se disuelven en agua y el agua misma se ioniza, habrá ocasiones en las que los iones «competirán» por la posibilidad de oxidarse o reducirse. Es decir, los cationes y aniones a la izquierda del agua no se formarán en la electrólisis acuosa, como se muestra en la figura siguiente.
Prioridad de descarga para cationes y aniones.
La prioridad de descarga guía a todo un sector industrial, representado por la galvanoplastia de objetos metálicos. Mediante el uso de los preceptos de la electrólisis en solución acuosa, una rama importante de la industria combate la corrosión metálica.
La galvanoplastia, utilizada para proteger los metales de la corrosión, emplea una capa metálica (construida electrolíticamente) sobre el metal a proteger. Estos metales generalmente reaccionan con los elementos del entorno (lluvia, sol, oxígeno en el aire, etc.) y esta reactividad exige protección. Es a través de la galvanoplastia que obtenemos objetos «cromados», «níquel» o «bañados en oro», que satisfacen no solo la demanda de protección del metal sino también los atractivos estéticos dictados por la sociedad y es mediante este proceso que se obtiene el cobre electrolíticamente puro ( 99,9% de pureza).
Referencias:
LISBOA, JCF Química, 2º año: bachillerato. 1ª Ed. – São Paulo: Ediciones SM, 2010. (Colección Ser protagonista). pag. 292 – 353.
FELTRE, R. Físico – Química – 5ª Ed. – São Paulo: Moderna, 2000. p.361 – 443.
