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El siguiente punto tiene la intención de clarificar algunos puntos sobre los distintos formas de llevar a cabo la electrolisis salina que sin duda ayudaran a los usuarios y comerciales interesados en la elección u oferta respectivamente de equipos. Básicamente la electrolisis salina supone el paso de una corriente continua por unos electrodos de titanio activados (opcionalmente, cátodo sin activar) contenidos en una cámara sin separación.

A través de la cámara se recircula el agua del vaso que contiene una concentración de sal (cloruro sódico) alrededor de 3-6 grs./l. Son tres elementos a los que debemos atender:
Fuente de alimentación
(suministra la corriente continua).
Electrodos, cátodo/ánodo
(producen las reacciones de oxidación/desinfección).
Célula
(contiene los electrodos y sensores).


De manera sencilla se puede decir que existen dos tipos de fuentes, las que trabajan con control de intensidad y las que lo hacen con control de voltaje. En las primeras, se selecciona la intensidad de trabajo (amperios) y la fuente ajusta de manera automática el voltaje. Estas fuentes darán invariablemente la cantidad de amperios seleccionados independientemente de la concentración de sal y temperatura. Por concepto, nunca entrarán en sobrecarga. Las fuentes que trabajan con voltaje (regulación o estados discretos) verán modificada su intensidad en función de la temperatura y concentración de sal. Es, por tanto, necesario un sistema de protección a la sobreintensidad. En el caso de fuentes que trabajan en voltaje con estados discretos es muy recomendable al menos tres estados, lo que permitirá un mejor ajuste de la producción.

Las fuentes de alimentación tienen un rizado característico (calidad de la corriente continua). En general podemos distinguir tres tipos, rizado prácticamente nulo, rizado del 48% y rizado superior al 48%. El mayor rizado afecta al tiempo de vida de los electrodos, lo que el fabricante deberá tener en cuenta. La posibilidad de inversión de la polaridad permite la autolimpieza del depósito catódico debido a la formación de hidróxidos/carbonatos de calcio y magnesio. El cátodo genera hidroxilos por lo que en superficie presenta un pH considerablemente alto, lo que provoca, más tarde o más temprano, en función de la calidad de agua, una película de carbonatos/hidróxidos. El electrodo anódico, genera protones por lo que presenta un pH considerablemente bajo.

Al realizar la inversión de polaridad se produce un cambio drástico de pH por lo que los hidróxidos y carbonatos son solubilizados en la inversión. Otros aspectos a tener en cuenta serán el nivel de acabado interior de la fuente (que dice mucho sobre la fiabilidad del producto), el tipo de indicación de la producción (led o aguja), la indicación de la concentración de sal, sensor de gas en célula que consideramos exigible y sistema de protección a la sobreintensidad en caso de fuentes con control del voltaje.



Microfotografía de la superfice de un ánodo para electrolisis
Los electrodos son de titanio del grado adecuado, estando revestidos los ánodos por una capa de metales nobles del grupo del platino mezclados con óxidos de metales válvula de acuerdo a un procedimiento de fabricación propio. En caso de no emplear inversión de polaridad, recomendamos que los cátodos sean también de titanio así como las partes accesorias de apriete y sensores de gas. En el caso de inversión de polaridad el material anódico y catódico coinciden, siendo en ambos casos soportes de titanio especialmente activados para esta aplicación.

Los electrodos pueden ser tanto planos (plancha) como "mesh" (malla). En el caso de sistemas sin inversión, los electrodos planos son recomendables ya que facilita la limpieza química con ácido diluido. El fabricante deberá dar un tiempo de vida para sus electrodos en función de la condiciones de trabajo. El deterioro de los electrodos se da fundamentalmente por pasivación de la capa soporte de titanio, debido a la formación de óxido de titanio no conductor.



En el caso de electrodos sin inversión es necesario efectuar con cierta frecuencia el lavado con ácido diluido del carbonato/hidróxido. Esto se deberá hace con suficiente frecuencia para evitar que la capa de carbonato/hidróxidos no toque el ánodo ya que lo deterioraría. A lo largo de la historia de la industria cloro-sosa se han empleado diversos tipos de materiales. El primero fue el grafito que, posteriormente, fue desplazado por el platino, y más tarde, por soportes de titanio con activación de platino e iridio.Estos fueron, a su vez, sustituidos en los sesenta por el titanio activado con una mezcla de óxidos de metales nobles del grupo del platino (platino, iridio, rutenio, rodio, paladio, …), junto a óxidos de metales válvula (titanio, tántalo, zirconio,..).

La composición y métodos de fabricación permite el diseño de electrodos según las necesidades de las condiciones de trabajo. Un electrodo activado debería tener un tiempo de vida mínimo alrededor de las 5.000 horas. A título anecdótico, los electrodos para cloro-sosa industrial (mayor concentración de sal y temperatura y menor pH) tienen tiempos de vida muy superiores (30.000 horas).


La célula contiene los electrodos, que pueden ser conectados según dos configuraciones: conexión monopolar y conexión bipolar.

La conexión monopolar se caracteriza por que los electrodos tienen una única polaridad en toda su extensión. Los sistemas con conexión monopolar trabajan a mayor intensidad y menor voltaje que los bipolares. El voltaje habitual entre electrodos monopolares en la electrólisis salina suele ser de 7 voltios. Con sistemas monopolares pueden ser utilizados tanto electrodos planos (láminas) o mesh (rejilla). El sistema monopolar no tiene problemas de pérdida de corriente por efecto shunt.

La célula contiene los electrodos, que pueden ser conectados según dos configuraciones: conexión monopolar y conexión bipolar. La conexión monopolar se caracteriza por que los electrodos tienen una única polaridad en toda su extensión. Los sistemas con conexión monopolar trabajan a mayor intensidad y menor voltaje que los bipolares. El voltaje habitual entre electrodos monopolares en la electrólisis salina suele ser de 7 voltios. Con sistemas monopolares pueden ser utilizados tanto electrodos planos (láminas) o mesh (rejilla). El sistema monopolar no tiene problemas de pérdida de corriente por efecto shunt.

La conexión bipolar se caracteriza por que el electrodo trabaja como cátodo por una de sus caras y como ánodo en la otra. La configuración bipolar trabaja a menor intensidad y mayor voltaje que la monopolar. En la configuración bipolar el voltaje de trabajo suele ser de 21 voltios. Los electrodos son del tipo plano (láminas), mientras que los electrodos mesh (rejilla) no pueden ser utilizados. Estos sistemas adolecen de pérdidas de corriente por efecto shunt, lo cual debe ser tenido en cuenta a la hora de prever el efecto sobre la producción y el tiempo de vida de electrodos. Por el contrario, tienen la ventaja que la etapa de potencia es más económica ya que trabaja a menor intensidad. El usuario no experto podrá conocer fácilmente qué tipo de configuración es la que presenta el equipo observando la conexión de los electrodos. En la configuración bipolar tendremos electrodos que no están conectados ni al polo negativo o positivo. La configuración bipolar presenta un grupo de electrodos dispuestos paralelamente sin conexión entre dos electrodos que son cátodo y otro ánodo. La conexión bipolar trabaja con distancias entre electrodos muy cortas (3mm) para no superar voltajes de 24 V. Esta distancia tan pequeña a la que se ven obligados a enfrentarse, hace aún más crítica la formación de depósitos catódicos de hidróxido/carbonato.

En el mercado se presentan tanto carcasas para configuraciones bipolares como monopolares, en plásticos transparentes u opacos. Las carcasas transparentes permiten la inspección del estado de electrodos respecto a la formación de depósitos, lo que supone una franca ventaja. Las carcasas suelen presentar un tercer electrodo situado de manera que, al faltar el caudal de recirculación, el gas de la electrolisis abre el circuito entre cátodos-ánodos y éste tercer electrodo desconectado el paso de corriente hasta que se restablece el flujo (evacuación de la cámara de gas y cierre del circuito entre electrodos y tercer electrodo). Esta sencilla medida de seguridad es también muy recomendable (exigible) en cualquier equipo de electrolisis salina.