Autorreflexiones SHB Unidad 1

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Este proceso se le puede aplicar agua dulce y a la salada obteniéndose resultados diferentes teniendo en cuenta las sustancias producto. En el caso del agua salada las sustancias que se obtienen a traves del anodo y el catodo son el cloro (Cl) y el Hidrogeno(H) respectivamente ambos en estado gaseoso, quedando al final del proceso una disolución de hidróxido de sodio (NaOH).

Materiales:

Acido sulfúrico 14.99E/litros

Voltámetro de Hoffman con electrodos de platino 267,89E

Tubos de ensayo

Palillo plano de madera

Mechero

Agua

Fuente de alimentación 30,95E

Cables con bananas rojo y negro 8.98

La utilización del voltámetro de Hoffman permite realizar la electrolisis del agua de una forma muy comoda recogiendo los gases de hidrogeno y oxigeno en cada uno de los tubos. De esta forma el visitante observa que el volumen de hidrogeno que se produce es el doble que el del oxigeno; demostrando asi cual es la composición química del agua. La energía necesaria para separar a los iones de la molecula del agua es aportada por la fuente de alimentación eléctrica. Esta es por tanto una reacción endotérmica.

El agua debe contener una pequeña cantidad de acido sulfúrico para mejorar su conductividad. En el tubo conectado en el electrodo del polo positivo(catodo) se recoge oxigeno. Para comprobarlo se puede acercar el ascua de un palillo plano. Se mostrara como el oxigeno aviva la llama incluso a veces se vuelve a encender.

En el tubo conectado en el electrodo del polo negativo (anodo) se recoge hidrogeno. Para comprobarlo se puede hacer la reacción inversa a la electrolisis del agua; la síntesis del agua. Se abre la llave del tubo que contiene el hidrogeno y se recoge con un tubo de ensayo invertido. Se acerca una chispa de un mechero de mano (energía de activación) y el hidrogeno reacciona con el oxigeno del aire produciendo un estallido peculiar.

La electrolisis tanto del agua dulce como la salada puede tener diversas aplicaciones, entre ellas se pueden mencionar.

Obtencion de Hidrogeno (H) en estado gaseoso.

Obtencion de Oxigeno (O) en estado gaseoso.

Obtencion de Cloro (Cl) en estado gaseoso.

Obtenacion de Hidroxido de sodio (NaOH) en estado acuoso.

8.- ¿Cuál sería el proceso de producción de hidrógeno que más se ajusta a México? Toma en cuenta tu región geográfica, costos, materia prima y justifica.

Producción de Hidrógeno vía Gas Natural

A diferencia de otros hidrocarburos, el gas natural tiene una alta tasa en la relación C-H, es de fácil manejo y tiene un bajo costo de producción.

El hidrógeno puede producirse desde gas natural por tres procesos químicos:

Reformación de vapor (steam methane reforming- SMR)

• Oxidación parcial (POX)

• Reformación autotérmica (ATR)

La reformación de gas [2] involucra una reacción endotérmica de conversión de metano y vapor de agua. Este proceso se lleva a cabo a temperaturas de 700 a 850° C y una presión de 3 a 25 bar. El producto contiene aproximadamente 12% de CO, que puede generar hidrógeno por medio de una reacción con agua.

[pic 6]

La oxidación parcial de gas natural se lleva a cabo en condiciones oxidantes, obteniéndose hidrógeno y monóxido de carbono. En este proceso la reacción es exotérmica y el CO generado es convertido a hidrógeno. Las reacciones que se llevan a cabo son las siguientes:

[pic 7]

El proceso de autoreformado es una combinación de los dos procesos anteriores. La temperatura de salida del reactor debe ser de 950 a 1100° C y la presión del gas es de 100 bar aproximadamente.

Este proceso es uno de los mas comunes en el centro del país que