Electrolisis NaCl: favorecer el Cl delante el O2

No he trabajado en este tema y por tanto no puedo darte mi opinión de experto en el tema pero intentare aclarate algunas cosas. Si es cierto que la cinética de la formación de cloro esta favorecida con mayor densidad de corriente de intercambio y menor sobrevoltaje quiere decir una cosa. Usa el voltaje justo para producirse el cloro, y para minimizar la formación de oxigeno, que siempre la tendrás, dado que su voltaje de formación es menor que el cloro debes aumentar la densidad de corriente, ¿qué quiere decir esto? Muy sencillo quiere decir que los amperios deben ser máximos en la mínima superficie de electrodo. Esto es lógico, dado que agua esta por todas partes y si aunmentas mucho la superficie tiene más posibilidades de reaccionar y dar oxigeno. En cambio el cloro aun necesitando un mayor voltaje que el oxigeno para formarse tiene una cinética más rápida y por tanto unsado más amperaje y menor diferencia de potencial siempre y cuando sea suficiente para formar el cloro conseguirás minimizar la perdida de energía por la formación de oxigeno.
Si te disminuye el pH pasa esto:
H2O ----> 2H+ + O2 + 2e-
Es decir se te esta formando oxigeno, dado que aunmeta la concentración de H+ y por tanto baja el pH.
No puedo ayudarte con el tema del sobrevoltaje pero podrías empezar usando bastante amperaje, un ánodo pequeño, que tenga poca superficie de contacto y subir el voltaje hasta apreciar la formación de gas en el ánodo. Ajustar el voltaje sera cuestión de controlar que el pH no baje demasiado. No puedo ayudarte en más lo siento. Si tienes más dudas dímelo.

Gracies por responder tan rapido!
Resumiendo: para producir el máximo tengo que tener un electro pequeño, a un gran amperaje (para subir la densidad de corriente) y un voltaje "mínimo" o necesario (más bien dicho) para controlar el sobrevoltage! Eso e sporque la reacción esta dominada por la cinética. ¿Hay alguna ley teórica que sea la epxlicacion de eso?
Referente al pH, a las pruebas químicas me sale que el pH aumenta hasta estabilizarse, i como más superficie, ¿más sube el pH. Sabes a que puede ser debido?
Por cierto muchas gracias po tu rápida respuesta otra vez!
Eva

Bon dia, me parecio que eras catalana, yo al menos si que lo soy. Vayamos al tema. El resumen es perfecto, yo no lo hubiera dicho mejor. Es normal que al aumentar la superficie del electrodo, aumente la produccion de oxigeno y por tanto deberia bajar el pH no subir como dices. Entendiendo como bajar irse a pH mas acidos, y subir ir a pHs mas neutros o basicos, aclaramelo.
La explicación a la cinética es bastante sencilla, necesitamos atraer al ánodo cloruros para generar cloro, por tanto para atraerlos necesitamos tener un imán para iones, en este caso la densidad de carga es la que hace de imán, cuanta más carga positiva haya en el electrodo más rapido llegara el cloruro a engancharse al electrodo y reaccionara. En cambio el agua no tiene carga, ya esta tocando al electrodo y por tanto va reacionando en función de la superficie de contacto con la solución, si reducimos la superficie del electrodo estamos aumentando la densidad de carga, y por tanto, aumentamos la atracción de los Cl- al ánodo dado que hacemos un imán más potente, esto hace que el Cl- llegue antes y en más cantidad y reaccione. Pero por otro lado al reducir la superficie del electrono y aumentar su densidad de carga, no favorecemos la atracción del agua dado que esta no tiene carga y no se ve atraída por el electrodo, en cambio si que hay menos moléculas de agua que tocan el eletrodo y por tanto reacionan menos que si tuviéramos una superficie muy grande.

Bones! Si que sóc catalana si!
Només aclrar-te que el pH em puja, és a dir a més bàsic fins als vols de 9,3 en dos casos i una altra cel·la que té més superfície fins a uns vols d'11 unitats.
I perdona, pero que et refereixes a densitat de carga? és l'amperatge que hi fas passar? o el voltatge... jo tinc entes k es l'amperatge pero es k amb akests temes vaig tant peix!!!
I una coseta, si tinc una dsso saturadíssima de cl-, mes positiu disminuir la superficie del ànode? com més superfície més zona d'intercanvi i més producció, no? o no te perquè¿?
i res més! k jo preguntaria aki fins a la mort! jeje!
moltissimes gràcies per tot!
@10!!!

Bones:
Nem a pams. Lo de densitat de carga es refereix a amperatge per unitat de superficie del electrode. El voltatge nomes serveix per asegurar que els electrons tenen suficient energia per aconseguir el canvi de Cl- a Cl2.
Lo de la solucion saturadisima de NaCl, la solucion no pot esta saturadisima, com a molt estara saturada, mes de aixo es dipositara al fondo en forma de NaCl solid. Referent a que sigui mes gran o mes petit el electrode no afecta gaire al Cl-, t'explicare amb un exemple que veuras molt facil. Tens 1000 agulles en una solucio de aigua, i fiques un imant molt potent i molt petit, ¿qué pasa? ¿Es cubreix totalment de agulles i casi no queda espai per que el toqui el aigua no?
Ara fas la mateixa prova amb un iman molt mes gran pero la mateixa cantitat de agulles y com que la potencia es la mateixa pero repartida per un iman mes gran no es tant potent. ¿Qué pasa? ¿Es cubrira de agulles pero quedaran molts mes espais on tocara el aigua no? Lo del electrode es el mateix, pero imagina que el electrode es el iman, les agulles son el Cl- que es veuen atraits per el electrode i el aigua es el oxigen del aigua que no es veu atret per el electrode pero com esta "recobrint" el electrode esta present en els llocs on no esta el Cl-. Si aumentes la superficie del electrode aumentes les posibilitats de que el oxigen del aigua toqui el electrode i no aumentes els contactes de Cl- donat que aques es veu atret per la carga del electrode que sera mes gran con mes petita sigui la superficie. Es veritat que si aumentes la superficie del anode hi hauran mes Cl- que tocaran el electrode y es produira una mica mes de Cl2(nomes una mica mes donat que facilitaras la entrada als Cl- si la solucio esta molt saturada) pero en contra es pruduira moltisim mes O2 donat que estas facilitat la reaccio del O2 i per tant perderas molta corrent produint O2. Has de buscar un punt "equitatiu" entre una bona producció i per tant un electrode gran i un rendiment adecuat i per tant una reduccio del electrode per produir menys O2.
Lo del pH, produeixes hipoclorit, pero al produir O2 generes H+ que amb la sal tenim HCl.
HCl + HClO --> Cl2 + H2O.
Acid + Base -->"Sal" + Aigua.
El HCl es un acid que be de la produccio de O2.
El HClO es una base que be de la produccio de Cl2.
Per tant el medi sera basic donat que es produeix mayoritariament hipoclorit pero si hi ha una forta produccio de oxigen el pH tendira al neutre, pH 7. Per tant les celdes amb pH mes basics vol dir que tenen un millor rendiment de carga electrica a la produccio de hipoclorit.
Els electrodes de celdes de 9,3 segurament tenen una densitat de carga molt baixa, un voltatge inadecuat o realment potser si les altres dues coses son correctes o si mes no, iguals a la de pH=11, que la superficie del electrode no sigui prou gran. En tot cas la millor es la de pH 11.
Espero haber aclarat tots els teus duptes, si mes no ho he intentat. Ens veiem.