Oxidación – Reacciones químicas –

Las reacciones redox se caracterizan por la transferencia de electrones entre al menos dos especies involucradas: la que se oxida (perdiendo electrones – sufriendo un aumento de NOx) y la que reduce (ganando electrones – sufriendo una reducción de NOx). Por tanto, un proceso depende del otro. Sin embargo, cuando la especie a reducir (y oxidar) es solo oxígeno (o una que lo contiene en su molécula, como el ion permanganato KMnO₄^– o peróxido de hidrógeno H_dosO_dos) y / o se genera un solo producto, generalmente se refiere solo a la nomenclatura oxidación.

Entre las reacciones de oxidación podemos mencionar la combustión (siendo el oxígeno el oxidante más utilizado), y la corrosión (con desgaste de algún metal puro o aleación por la acción de O_dos y consecuente formación de óxidos).

Combustión

En presencia de oxígeno y una fuente de ignición, cualquier combustible (gasolina, gas natural, hidrógeno, carbón) se oxida con la liberación de energía térmica; que a su vez logra suministrar la energía inicial necesaria para que se queme otra porción de combustible, promoviendo así una reacción en cadena.

Un ejemplo simple de una reacción de combustión es la oxidación del carbón (considerando solo el carbón puro):

Corrosión

La mayoría de los metales tienden a liberar electrones para estabilizarse electrónicamente, por lo que se combinan fácilmente con especies oxidantes (como el oxígeno) y reaccionan de tal manera que el metal siempre se desgasta (a menos que los óxidos formados reduzcan o inhiban este proceso o que alguna intervención sea necesaria). hecho, como pintura o revestimiento), por lo que sufre corrosión.

En las calderas industriales (equipos utilizados en la generación de vapor de agua), por ejemplo, la preocupación por la integridad física de los materiales es sumamente recurrente, ya que operan a altas presiones (diez o cientos de veces la presión atmosférica) y cualquier fisura puede provocar accidentes graves. Por tanto, es necesario eliminar en la mayor medida posible el oxígeno disuelto en el agua.

Brevemente, la reacción entre el acero (el componente estructural más grande de una caldera) y el oxígeno es la siguiente:

2Fe + O_dos → 2FeO

FeO + 2O_dos → 2Fe_dosO₃

2FeO + 2Fe_dosO₃ → 2Fe₃O₄, o simplemente, FeO + Fe_dosO₃ → Fe₃O₄ (magnetita)

Por lo tanto, el hierro puede dar lugar a óxidos de hierro (II) y (III), que pueden combinarse para formar magnetita («óxido»), dejando el material quebradizo.

Así, los llamados captadores de oxígeno se añaden al agua de la caldera con el fin de reducir la concentración de este gas: el sulfito de sodio se usa ampliamente para este propósito, como se muestra en la siguiente reacción:

2Na_dosSOLO₃ + O_dos → 2Na_dosSOLO₄

El oxígeno puede oxidar aún más el azufre (pasando de Nox +4 a +6). Sin embargo, la dosificación debe hacerse con precaución, ya que la formación de sulfato de sodio aumenta la cantidad de sólidos disueltos y las posibilidades de ensuciamiento en las tuberías.

Fuentes:
http://lqa.iqm.unicamp.br/cadernos/caderno1.pdf
http://www.kurita.com.br/adm/download/Sequestrante_de_Oxigenio_Sulfito.pdf