¿Qué material de electrodos se utiliza para el tratamiento electroquímico?

¿Qué material de electrodos se utiliza para el tratamiento electroquímico?

La selección de los materiales de los electrodos para el tratamiento electroquímico debe tener en cuenta cuestiones como el coste, la accesibilidad, la estabilidad a los potenciales requeridos, la selectividad, la composición y el pH del medio de reacción, la naturaleza de las sustancias y productos intermedios y la compatibilidad medioambiental. Se debe tener cuidado en la selección adecuada, ya que la mayoría de los electrodos son útiles solo en un rango limitado de potencial y pH.

Con los electrodos metálicos convencionales, los tratamientos electroquímicos no son adecuados debido a la baja estabilidad de los ánodos y la poca eficiencia de corriente. Con respecto a la estabilidad a los potenciales requeridos, el material del electrodo seleccionado debe ser tal que no se corroa bajo la aplicación de los potenciales necesarios. Hay que tener en cuenta que la mayoría de las sustancias orgánicas e inorgánicas requieren altos potenciales para su oxidación, a menudo superiores a los de la oxidación del agua. En consecuencia, las superficies de metales nobles oxidados (por ejemplo, Pt, Ir, Ru) suelen ser necesarias para la oxidación de sustancias orgánicas, aunque su coste supone una restricción importante para su uso generalizado. Algunos sustitutos más baratos, como el níquel oxidado y el plomo, se pueden utilizar en medios acuosos.

Los materiales de los electrodos para el proceso de electrodesinfección varían ampliamente. Los materiales del cátodo incluyen acero inoxidable, cobre, grafito, tela de carbono y carbono vítreo reticulado; Los materiales de ánodo incluyen titanio o niobio platinado, tantalio, grafito, carbono, óxidos metálicos, plata, cobre, níquel, Monel, ánodos dimensionalmente estables y combinaciones de los mismos. Los materiales electrocatalíticos pueden incorporarse a los electrodos, por ejemplo, en forma de recubrimientos, como el óxido de rutenio (RuO2), el óxido de iridio mixto (MIO) y/o el óxido de titanio (TiO2).

Los electrodos tridimensionales también se han utilizado con éxito porque ofrecen altas áreas de superficie por unidad de volumen. Además, el paso de la solución a través de estos electrodos produce turbulencia local, lo que es beneficioso para los procesos de transferencia de masa. Los ánodos de alta superficie disponibles en el mercado incluyen grafito, carbono vítreo reticulado, titanio, acero inoxidable, níquel y ébano (una cerámica a base de Ti).