El potencial redox
El potencial redox, o potencial de oxidación-reducción (ORP), es una medida muy útil que se emplea para expresar la actividad de los electrones en una reacción química. En estas circunstancias se dan fenómenos de transferencia de electrones, lo que significa que hay unas sustancias químicas que actúan como donadoras de electrones (agentes reductores) y otras que los atrapan (agentes oxidantes).
El potencial redox se expresa en milivoltios (mV) y se mide mediante un pHmetro (que permita medir en mV) en combinación con un electrodo redox (normalmente el sensor es una lámina o pin de Pt u Au)
La medición del potencial redox tiene muchas aplicaciones, especialmente a la hora de determinar el nivel de saneamiento de las aguas. De hecho, la propia Organización Mundial de la Salud (OMS) afirmó que este procedimiento es ideal para determinar la calidad sanitaria del agua potable.
¿En qué consiste el potencial redox?
El potencial redox se basa en la transferencia de electrones que llevan a cabo las moléculas dentro de una reacción química. Esta transmisión se realiza en determinados casos en los que los átomos desprenden de electrones. Por ejemplo, un átomo de oxígeno va a seguir siendo un átomo de oxígeno pese a no poseer ya una carga neutra en el que el número de protones y electrones es el mismo.
Cuando el átomo debido a la liberación de electrones posee una mayor carga de protones, pasa a llamarse catión y su signo sería negativo. Si esta molécula en vez de perderlos los hubiera ganado, se pasaría a llamar anión y, en cambio, de esta forma adquiere un signo positivo. Lo interesante del cálculo del potencial redox es el estudio de la interacción de diferentes moléculas entre ellas y las transferencias que se producen.
Empleando milivoltios como unidad de medida, el cálculo del potencial de oxidación-reducción permite describir los fenómenos de transferencia de electrones dentro de una disolución. Es decir, explica cómo será el equilibrio entre los agentes oxidantes y los agentes reductores. Entendiendo como agente oxidante la sustancia química con la capacidad de sustraer electrones de otra, la cual sería nombrada agente reductor.
Por lo tanto, si el agente oxidante ha captado más electrones de los “normales”, se convierte en un anión, mientras que el agente reductor, al quedarse con un menor número, se convierte en un catión. En este punto, en la reacción química hay sustancias que se han quedado con una carga negativa y otras que se han quedado con una carga positiva.
Esto no sólo ocurre en circunstancias determinadas o especiales, también suele suceder de forma natural, sin intervención humana. Un ejemplo de ello es la oxidación. El oxígeno es una molécula con un alto poder oxidante, por lo que en contacto con determinadas sustancias, generalmente metales, este oxígeno atrae los electrones de esta superficie o compuesto. El color final propio de la oxidación es básicamente debido a esta falta de electrones en los átomos del metal. En otras palabras, los metales se convierten en cationes (carga positiva al perder electrones) y generan el óxido, que es el compuesto responsable de la coloración marrón de los objetos oxidados.
En resumen, el potencial redox es una medida química que determina si las cargas eléctricas están o no en equilibrio. Si su valor es 0, quiere decir que hay un perfecto equilibrio entre aniones y cationes en la reacción química. En cambio, si este es negativo significa que ha habido una reducción, es decir, el poder reductor es más fuerte que el oxidante. Cuando su carga es positiva, significa que ha habido una oxidación, es decir, que el agente oxidante es más fuerte que el reductor.
Los usos del potencial redox en el saneamiento del agua
Gracias tanto al efecto directo del potencial redox en cuanto a energía eléctrica como al efecto indirecto con el pH que acabamos de analizar, la Organización Mundial de la Salud (OMS) determinó, ya en los años 70, que el potencial redox es la medida más fiable para determinar la calidad sanitaria del agua potable.
Conocer y regular el potencial redox del agua destinada al consumo humano es imprescindible para asegurar una correcta eliminación de bacterias y virus. De nada sirve utilizar desinfectantes y otros procesos químicos si no mantenemos el potencial redox del agua en los límites adecuados. Gracias a la regulación del potencial redox, conseguimos eliminar bacterias y virus sin necesidad de utilizar demasiados compuestos químicos tóxicos.
El potencial redox es determinante a la hora de determinar la calidad del agua. Si conseguimos mantenerlo en 650 mV, sabremos que la reacción es oxidante y que el agua está en condiciones para que las bacterias que contaminan el agua sean eliminadas rápidamente. Si está por debajo, cada vez tardará más en conseguirse la desinfección.
Pero no es solo útil en el saneamiento de las aguas para el consumo humano, también todo tipo de aguas son analizadas en cuanto a potencial redox para determinar si hay una correcta desinfección. Por ejemplo, la regulación del potencial redox es útil en el tratamiento de aguas residuales industriales, y para conocer si las piscinas o los acuarios, tanto los de agua dulce y los de agua salada, están en condiciones que permitan el flujo del ecosistema, sin que haya contaminaciones peligrosas.
El potencial redox es una medida que permite determinar la calidad de cualquier agua. Y gracias a la posibilidad de regularlo, podemos mantener unas condiciones sanitarias de desinfección adecuadas sin abusar de productos químicos. Si sabemos con qué intensidad el agua gana o pierde electrones, podremos saber si el agua es apta o no para su consumo o uso.
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