La electrólisis del agua. Habrás oído hablar del concepto o quizás te suene de leerlo o escucharlo por ahí. ¿Pero en que consiste realmente?

Vamos a ver que es la electrólisis del agua y la explicación del principio de acción-reacción para entender como esta innovación puede revolucionar el futuro.

La electrólisis del agua es un proceso químico mediante el cual aplicando electricidad en el agua, esta se descompone en sus elementos fundamentales: hidrógeno (H₂) y oxígeno (O₂).

La electrólisis se basa en principios fundamentales de la electroquímica. Cuando se aplica una corriente eléctrica a través del agua con electrolito, se produce una reacción de oxidación-reducción.

Este proceso se produce mediante el paso de una corriente eléctrica continua a través del agua, que normalmente contiene una pequeña cantidad de electrolito como sal (NaCl) o ácido sulfúrico diluido, para aumentar su conductividad.

Durante la electrólisis, en el ánodo ( polo positivo de la fuente de corriente +) el agua se oxida y libera oxígeno. Por el otro lado, en el cátodo (polo negativo de la fuente de corriente -) el agua reduce su volumen liberando hidrógeno.

La reacción química global será:

2H₂O (l) → 2H₂ (g) + O₂ (g)

• En el ánodo, el agua pierde electrones (oxidación) y genera oxígeno.

• En el cátodo, el agua gana electrones (reducción) y genera hidrógeno.

Este proceso demuestra cómo se pueden romper enlaces moleculares de forma controlada usando electricidad.

Los primeros pasos hacia el descubrimiento de la electrólisis ocurrieron en 1800, cuando William Nicholson y Anthony Carlisle descubrieron que al aplicar corriente a través del agua, se liberaban burbujas de gas: hidrógeno y oxígeno.

Fue uno de los primeros experimentos que mostró cómo la electricidad puede inducir reacciones químicas. Este descubrimiento supuso una revolución para la electroquímica moderna y abrió las puertas a nuevas formas de obtener elementos químicos y estudiar sus propiedades.

La electrólisis tiene múltiples aplicaciones en la vida cotidiana, la industria y la ciencia:

1. Producción de energía limpia

El hidrógeno generado mediante este proceso puede usarse como combustible en pilas de hidrógeno, que producen electricidad sin emitir contaminantes.

El desarrollo más revolucionario en este campo es la producción de hidrógeno verde, una tecnología que puede marcar unas nuevas reglas del juego. Más abajo te explico por qué…

2. Tratamiento y purificación de agua

La electrólisis del agua puede eliminar metales pesados, cloro, bacterias y contaminantes. Se suele utilizar en la potabilización del agua y en algunos procesos de Osmosis Inversa. Aquí una comparativa de los mejores equipos para casa que se pueden encontrar.

3. Cloración salina en piscinas

A partir de electrólisis del agua con sal se genera hipoclorito de sodio, un desinfectante natural.

4. Electrólisis del agua casera

Para los más pequeños de la casa es una oportunidad de disfrutar aprendiendo ciencia, con divertidos juegos. Teniendo elementos caseros como una pila, cables, agua y sal, se pueden ver resultados sorprendentes.

5. Aprender química. Electrólisis del agua con sal

Hay muchos experimentos que son útiles para profesores como ejercicios en la enseñanza. Con materiales simples, se puede demostrar este proceso. Basta con tener baterías, cables y agua con sal para comprender fundamentos de química básica.

6. Electrochapado 

El agua con electrolisis se utiliza para recubrir objetos metálicos protegiéndolos con una capa extra anti fricción y aumentando su durabilidad.

7. Limpieza industrial 

Con el agua electrolizada a presión se consigue una fase más de desinfección, fundamental en industrias farmacéuticas y alimentarias.

8. Desinfección sanitária

La electrolisis se utiliza para limpiar de gérmenes herramientas quirúrgicas y equipos delicados gracias al proceso de división molecular, potenciando la desinfección considerablemente.

Voltámetro de Hofmann

El voltámetro de Hofmann es una herramienta de laboratorio diseñada para ilustrar la descomposición del agua. Consta de tres tubos conectados:

• El tubo central contiene agua con electrolito.
• Los dos tubos laterales recolectan los gases liberados.

Este dispositivo permite ver visualmente que el volumen de hidrógeno es el doble que el de oxígeno, lo que confirma la fórmula H₂O.

Electrólisis a alta presión

La electrólisis a presión elevada permite producir hidrógeno en condiciones que facilitan su almacenamiento, reduciendo los costes asociados al transporte y la compresión posterior.

Se utilizan celdas especializadas con materiales resistentes, como electrodos de platino y membranas de intercambio iónico. El proceso de intercambio iónico está muy extendido en los dispensadores de agua con filtro y en los filtros de agua para bajo el fregadero.

Electrólisis industrial

Este método se emplea en gran escala para generar miles de litros de gases. La electrólisis industrial está presente en:

• Producción de hipoclorito sódico para limpieza.

• Producción de amoníaco (hidrógeno como base).

• Purificación de metales como el cobre o el zinc.

Como hemos visto el proceso de electrólisis del agua encierra mucho potencial.

Tiene muchísimas aplicaciones interesantes y su principio de acción reacción química puede desempeñar un papel muy importante en el futuro ecológico del planeta.

Si este post te ha servido para entender un poco mejor la electrólisis del agua me doy por satisfecho. Gracias por leer y ¡Salud!