La tensión de corriente

El incremento de la tensión de corriente en el proceso de electrocoagulación incrementa el % de remoción de la DQO esto fue debido a que se indujo corriente eléctrica en el agua a través de los electrodos metálicos paralelas siendo el hierro y el aluminio, la corriente eléctrica en relación al voltaje proporciona la fuerza electromotriz que provoca una serie de reacciones químicas, cuyo resultado final es la estabilidad de las moléculas contaminantes. La tensión de corriente inducida fue 15 voltios y 25 voltios a diferentes distancias de electrodos y tiempos de contacto como se puede observar en las figuras 14 y 15

Figura 14 Porcentaje de remoción de DQO promedio en 30 min En la figura 14 se observó que la tensión de corriente de 15 voltios en un tiempo de 30 minutos presenta mayor remoción del 80,06% de DQO con una separación de electrodos de 5 mm en comparación a una distancia de 15 mm que solo alcanzó un 48,61% de remoción de DQO y para una tensión de corriente de 25 voltios se incrementó la remoción hasta un 89,46% de DQO con una separación de electrodos de 5 mm en comparación a una distancia de 15 mm que solo alcanzó un 59,52% de remoción de DQO, por lo general sucede este evento debido a la producción de partículas sólidas menos coloidales y menos emulsionadas o solubles. Cuando esto ocurre, los contaminantes forman componentes hidrofóbicos que se precipitan o flotan, incrementando su remoción. Según (Barada Prasanna Dash & Sanjeev

Chaudhari, 2005) los iones metálicos se liberan y dispersan en el medio líquido y tienden a formar óxidos metálicos que atraen eléctricamente a los contaminantes que han sido desestabilizados.

El paso de la corriente eléctrica favorece el movimiento de las partículas del contaminante más pequeñas, incrementando la coagulación, el óxido formado en el ánodo puede, en muchos casos, formar una capa que impide el paso de la corriente eléctrica esto sucede cuando la tensión de corriente es menor, disminuyendo de esta forma la eficiencia del proceso

Figura 15 Porcentaje de remoción de DQO promedio en 45 min En la figura 15 los resultados presentan un incremento de la remoción de DQO en comparación a la figura 15 esto se debe por el tiempo de contacto a la vez la tensión de corriente en relación al área se superficie en contacto de los electrodos y la densidad de corriente empleada en la celda determina la cantidad de burbujas generadas. Según las pruebas experimentales se observó que a bajas tensiones de corrientes se producen bajas densidades de burbujas, obteniéndose un bajo flux de momentum hacia arriba que hace que predomine la sedimentación sobre la flotación. Es por eso que solo se alcanzó un 54,31% de remoción de DQO a una separación de electrodos de 15 mm y del 83,63 % de remoción de DQO a una separación de electrodos de 5 mm, en situación contraria se presenta cuando se aumenta la corriente, pues la densidad de burbujas aumenta resultando en un aumento del flux de momentum hacia arriba, favoreciendo la flotación de las partículas contaminantes, alzando el mayor % de remoción del 91,93% de DQO, siendo superiores a los resultados de la investigación según (Restrepo, 2006)

El suministro de la tensión de corriente al sistema de electrocoagulación determina la cantidad de iones de aluminio Al⁺³ o hierros Fe⁺², liberados por los respectivos electrodos según (Barada Prasanna Dash & Sanjeev Chaudhari, 2005). “En general un aumento de la densidad de corriente genera un aumento en la remoción de contaminante, una densidad de corriente demasiado grande produciría una disminución significativa en la eficacia” según (Rumi Chaudhary, 2013). La selección de la densidad de corriente podría realizarse teniendo en cuenta otros parámetros de operación, como pH y temperatura (Chen, 2004).

Se analizó el diagrama de Pourbaix para un sistema Hierro – Agua a 25ºC para obtener la relación del pH con el potencial de voltaje con respecto al electrodo estándar, como se muestra en la figura 16

Figura 16 Diagrama de Pourbaix para un sistema hierro – agua a 25ºC Según se observa en la figura 16 Diagrama de Pourbaix para un sistema hierro – agua a 25ºC donde se representa el potencial eléctrico en función

del pH para un metal bajo condiciones termodinámicas estándar, el diagrama nos ayuda en la predicción de los estados más estables del metal hierro, sus productos de corrosión y sus iones asociados en una solución acuosa, es decir el pH de 7,9 de la solución tratada, para un volate mayor a cero se encuentra el metal hierro con Fe⁺², Fe(OH)⁺2 y Fe(OH)^o3.

Se analizó el diagrama de Pourbaix para un sistema Aluminio – Agua a 25ºC para obtener la relación del pH con el potencial de voltaje con respecto al electrodo estándar, como se muestra en la figura 17

Figura 17 Diagrama de Pourbaix para un sistema aluminio – agua a 25ºC Según se observa en la figura 17 el Diagrama de Pourbaix para un sistema alumnio – agua a 25ºC, el diagrama nos sirve como referencia para determinar cómo actúan ciertos compuestos en los problemas asociados a la corrosión de los electrodos y estos cómo influyen en el proceso de la electrocoagulación y la remoción de la carga orgánica, según se puede referenciar el pH de 7,9 de la soluciona tratar dentro del diagrama el cobre se encuentra como Al2O3

Potencial en el mecanismo de la electrocoagulación 𝐹𝑒_(𝑠) → 𝐹𝑒 _(𝑎𝑐)⁺² + 2𝑒⁻ (+0,44 v)

𝐴𝑙 → 𝐴𝑙⁺³+ 3𝑒⁻(+1,66 v)

2𝐻₂𝑂 _(𝑙) + 2𝑒⁻ → 𝐻_2(𝑔)+ 2𝑂𝐻 _(𝑎𝑐)⁻ (+0,83 v)