La solución oxidante mixta es un tipo de desinfectante que se utiliza para desinfectar, esterilizar y eliminar microorganismos patógenos en el agua y en muchas otras aplicaciones. [1] El uso de una solución oxidante mixta para desinfectar el agua (ver purificación de agua portátil ), en comparación con otros métodos, como el hipoclorito de sodio , el hipoclorito de calcio , el cloro gaseoso y la ozonización, puede tener varios beneficios, como un mayor poder desinfectante, cloro residual estable en el agua. , mejor sabor y olor, eliminación de biopelículas y seguridad. [2] La solución de oxidante mixto es producida porelectrólisis de salmuera de cloruro de sodio ( cloruro de sodio ) y es una mezcla de compuestos desinfectantes. [3] El componente principal de este producto es el cloro y sus derivados ( ClO - , HClO y solución de Cl 2 ). También puede contener grandes cantidades de solución de dióxido de cloro ( ClO 2 ), ozono disuelto , peróxido de hidrógeno ( H 2 O 2 ) y oxígeno . Esta es la razón por la que se denomina oxidante mixto a esta solución. [4]
La solución de oxidante mixto se produce mediante electrólisis in situ. La concentración de salida de desinfectante es proporcional a la concentración de sal en la entrada, voltaje , temperatura , corriente y tiempo de electrólisis. [5] Un sistema de producción de solución de oxidante mixto contiene electrodos resistentes a la corrosión o ánodos dimensionalmente estables (DSA) y está hecho de modo que se apliquen simultáneamente diferentes voltajes para la electrólisis a diferentes partes. De esta manera, se producen diferentes reacciones en los polos del ánodo y del cátodo y, por tanto, se producen diversas sustancias oxidantes. [6]
En este proceso, los iones de cloruro en el ánodo se convierten en cloro gaseoso. Después de reducir la concentración de iones cloruro, en presencia de compuestos ClO - y Cl 2 (aq) en la solución y aplicar las condiciones requeridas, se produce ClO 2 y se almacena la solución final. [7]
Para generar ozono, primero deben proporcionarse las condiciones para las reacciones de electrólisis del agua. En este caso, tienen lugar las siguientes semirreacciones y se produce gas hidrógeno en el cátodo y gas oxígeno en el ánodo. Al aumentar el voltaje, se cambia la semirreacción del ánodo y se produce ozono. [8]
Estos fenómenos se pueden efectuar a partir de otros principios y condiciones aplicadas en la electrólisis. En este proceso y durante la producción de ozono, es claro un penetrante olor a ozono en la región de la salida del reactor. Continuando con este proceso y manteniendo condiciones estables, la producción de ozono puede continuar hasta la máxima disolución del ozono en agua. La solubilidad del ozono en agua a 20˚C es de 570 mg por litro y 1050 mg por litro en agua a cero grados Celsius. [9] [ referencia circular ]En la siguiente etapa, con pocos cambios en las condiciones de reacción y el voltaje y el nivel de potencial, se produce peróxido de hidrógeno. Para la producción de ozono y peróxido de hidrógeno, existen diferentes semirreacciones con diferentes niveles de potencial de reducción y en la práctica puede ocurrir cada una de ellas. [7]
La imposición de diversas condiciones, incluidos cambios de voltaje, corriente, concentración, pH, temperatura, flujo y presión, cambiará relativamente el potencial de reducción estándar y, como resultado, la tendencia de reacciones de diversas sustancias. Sin embargo, la extensión de los electrodos en el reactor, creando múltiples capas de electrolito y condiciones desiguales en las superficies de los electrodos, provocará cambios importantes en los modos estándar de las semirreacciones. [8]