Aplicaciones en la industria de las reacciones redox

APLICACIONES INDUSTRIALES DE LOS PROCESOS REDOX

ÍNDICE

Introducción

Aplicaciones industriales de los procesos redox

Electrodeposición

Conclusión

 

-INTRODUCCIÓN

Muchos procesos industriales se basan en las reacciones redox, sobretodo la industria relacionada con los metales.

En este trabajo expondré los principales usos de las reacciones redox en la industria y me centraré en la electrodeposición, ya que al empezar este tema el profesor mencionó esta aplicación y me resultó muy interesante ya que tenía otra idea de cómo se realizaba el proceso, por lo que me ha animado a investigar un poco más a fondo y plasmarlo en este trabajo.
Finalmente realizaré una pequeña conclusión del trabajo realizado.


-APLICACIONES INDUSTRIALES DE LOS PROCESOS REDOX
Se denomina reacción de reducción-oxidación a toda reacción química en la que existe una transferencia electrónica entre los reactivos, dando lugar a un cambio en los estados de oxidación de los mismos con  respecto a los productos. Son la base del funcionamiento de las pilas.
 

Estos procesos tienen una  aplicación industrial de purificar y encontrar sustancias, ya que las reacciones de redox constituyen el principio de funcionamiento de las pilas eléctricas y se emplean para refinar electroquímicamente determinados metales. Una aplicación industrial de los procesos de óxido-reducción que permite obtener cloro, hidrogeno e hidróxido de sodio es la electrólisis de una solución de cloruro de sodio.

Los procesos redox también son muy importantes, por ejemplo, en  la reducción de minerales para la obtención del aluminio o del hierro o en la corrosión. Una aplicación industrial importante de la electrólisis es el horno eléctrico, que se utiliza para fabricar aluminio, magnesio y sodio. En este horno se calienta una carga de sales metálicas hasta que se funden y se ionizan. A continuación, se deposita el metal. Los métodos electrolíticos se utilizan también para refinar el plomo, estaño,  cobre,  oro y  plata. La ventaja de extraer o metales por procesos electrolíticos es que el metal depositado es de gran pureza.

Otra aplicación es la galvanotecnia que se usa para depositar películas de metales preciosos en metales base. También se utiliza para depositar metales y aleaciones en piezas metálicas que necesiten un recubrimiento.

-ELECTRODEPOSICIÓN

La electrodeposición, es un proceso electroquímico donde los cationes metálicos contenidos en una solución acuosa se depositan en una capa sobre un objeto conductor. El proceso utiliza una corriente eléctrica para reducir sobre la superficie del cátodo los cationes contenidos en una solución acuosa. Al ser reducidos los cationes precipitan sobre la superficie creando un recubrimiento.

La electrodeposición se utiliza principalmente para recubrir con una capa de metal dándole una propiedad a una superficie, como resistencia a la corrosión.

La pieza que se desea recubrir se sitúa en el cátodo del circuito, mientras que el ánodo es del metal con el que se desea recubrir la pieza. El metal del ánodo se va consumiendo, reponiendo el depositado

 

-CONCLUSIÓN
Los procesos redox en la industria constituyen una importante parte ya que sin ellos no podríamos darle características específicas a los metales mediante películas protectoras de otras (electrodeposición).
También son imprescindibles en los procesos de refinados de metales mediante la deposición de metales.Son la base de los procesos relacionados en la metalurgia y siderurgia.

 

 

 

PILAS

ÍNDICE

Introducción

Definición de pila

Tipos de pilas

Ventajas y desventajas de las pilas alcalinas

Conclusión

- INTRODUCCIÓN

En este trabajo voy a exponer qué es una pila, ya que al ser un dispositivo tan utilizado en nuestra sociedad todos deberíamos tener un pequeño concepto de qué son.

Seguidamente hare una breve mención de los tipos de pilas más importantes adjuntando una imagen de cada una.  Me centraré en la explicación de las pilas alcalinas ya que son las más comunes y utilizadas para cualquier aparato.

Para concluir finalizaré con las ventajas y desventajas de dichas pilas y haré una breve reflexión sobre este trabajo.

 

-DEFINICIÓN DE PILA

Una pila es un dispositivo que aprovecha la energía de la transferencia de electrones que tiene lugar en su interior  gracias a las reacciones de oxidación-reducción y la convierte en energía eléctrica, siempre que la reacción sea espontanea.

 

Existen dos clases de pilas:

·         La primaria: Es aquella que su carga no puede renovarse cuando se agota, excepto reponiendo las sustancias químicas de las que está compuesta.

·         La secundaria: Es aquella cuya carga sí puede reactivarse, sometiéndola al paso prolongado de una corriente eléctrica continua, en sentido inverso al de la corriente de la pila. El nombre más corriente es la pila recargable.

 

 

-TIPOS DE PILAS

Pilas secas: Basadas en la oxidación del cinc en medio un poco ácido. Son las llamadas pilas comunes. Sirven para aparatos sencillos y de poco consumo.

                                                  

Pilas alcalinas o de cinc/dióxido de manganeso: La diferencia con la pila seca es el electrolito utilizado. Son las de larga duración.
Son un tipo de pilas que obtienen su energía de la reacción entre el zinc y el dióxido de manganeso (MnO₂), empleando hidróxido de potasio como electrolito.

Las pilas alcalinas tienen una gran densidad de energía , menor costo y  una vida útil más larga que otras pilas convencionales .

Pilas de níquel/cadmio: Poseen ciclos de vida múltiples, pero una desventaja es su  baja tensión. Pueden ser recargadas hasta 1000 veces y alcanzan a durar decenas de años.

Pilas botón: Son llamadas así por su tamaño reducido. Son imprescindibles para audífonos, marcapasos, relojes, calculadoras y aparatos médicos.

Pilas de óxido mercúrico: Son las más tóxicas. Deben manipularse con precaución en los hogares, dado que su ingestión accidental puede resultar letal.

Pilas de cinc-aire: Se las distingue por tener gran cantidad de agujeros diminutos en su superficie. Tienen mucha capacidad y una vez en funcionamiento su corriente es continua.

 

Pilas de níquel:  El cátodo es óxido de níquel y el electrolito hidróxido de potasio. La densidad de energía producida por estas pilas es el doble de la producida por las níquel /cadmio, por lo que representan la nueva generación de pilas recargables.

Pilas de óxido de plata: Son de tamaño pequeño, usualmente de tipo botón. Contienen 1 % de mercurio aproximadamente.

Pilas de litio: Producen tres veces más energía que las pilas alcalinas, y poseen también mayor voltaje inicial que éstas.
Se utilizan en relojes, calculadoras, flashes de cámaras fotográficas…

-VENTAJAS DE LAS PILAS ALCALINAS

En la batería alcalina, el ánodo es zinc en polvo que proporciona más área de superficie y una mayor longevidad que el zinc sólido. Debido a su composición química, las pilas alcalinas mantienen una fuente constante de energía durante un período de tiempo más largo.

Algunas baterías alcalinas son recargables, por lo que se las puede utilizar indefinidamente

El proceso de recarga invierte el flujo de electrones y restaura el ánodo de zinc.

 

-DESVENTAJAS DE LA PILA ALCALINA

Las pilas alcalinas cuestan más que las baterías de zinc .

Aunque las pilas son una cómoda fuente de energía productora de electricidad a partir de reacciones químicas, una vez agotadas son  un residuo bastante peligroso.

 La corriente eléctrica generada por las pilas es más cara que la de red.

Cuando las pilas se agotan, suelen ser transportadas en la bolsa de basura a vertederos, donde son abandonadas o incineradas.

Si se acumulan en los vertederos, con el paso del tiempo, las pilas pierden la carcasa blindada que las recubre y se vierte su contenido, compuesto principalmente por metales pesados. Estos metales, infiltrados desde el vertedero, acabarán contaminando las aguas subterráneas.

Si se incineran, los los gases resultantes darán lugar a elementos tóxicos

 -CONCLUSIÓN

Las pilas son tan usadas en nuestra vida diaria que se han convertido en dispositivos casi imprescindibles.

Las pilas incluso han dado la posibilidad a millones de personas de seguir viviendo, ya que por ejemplo un marcapasos está compuesto por una pila, por lo que la vida de esa persona depende de la misma.

Innumerables aparatos que usamos en nuestro día a día necesitan pilas. No se tendrían relojes, radios, televisores… una serie de aparatos con los cuales ya estamos acostumbrados a vivir.

Por otra parte, hay que tener consideración con el medio ambiente ya que los metales que contienen dentro son metales pesados perjudiciales tanto para la salud como para el entorno, por lo que debemos concienciarnos y procurar hacer un buen uso de ellas y una vez finalizado su trabajo, llevarlas a un punto de recogida de pilas.