Pachuca.- La electroquímica es una rama de la química que estudia la transformación entre la energía eléctrica y la química. Esto significa que los investigadores usan la energía eléctrica para establecer las condiciones que les permiten direccionar una reacción química.

En general se encarga de estudiar arreglos o sistemas donde se dan reacciones de oxidación y reducción que pueden estudiarse en forma separada, física o, hipotéticamente, con cambios temporales o permanentes, mediante el uso de un circuito eléctrico.
Por ello, las partes básicas para hacerlo son: un electrodo que funciona como ánodo, es decir, donde se lleva a cabo la reacción de oxidación; y otro electrodo que funciona como cátodo, que es donde se lleva a cabo la reacción de reducción; un conductor eléctrico, como cables; un conductor iónico como medio para conducir la electricidad, como un electrolito; y un aparato de medición y control.

De esa forma pueden separarse las reacciones y estudiarse todos los aspectos que las modifican e identificar qué propiedades deben moverse para tener el resultado deseado en una aplicación específica.

La Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo creó en 1987 el Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Tierra, con la finalidad de contribuir al desarrollo del área mediante la formación de recursos humanos, investigación, difusión y aplicación del conocimiento

Pero, ¿para qué sirve la electroquímica?

Sus aplicaciones son variadas y estas han cambiado.

Una de ellas es en el caso del caolín, una arcilla donde predomina el mineral caolinita, que por sus propiedades físicas y químicas tiene numerosas aplicaciones industriales, desde la fabricación de papel, pintura, cerámicos, caucho, plásticos, tinta, hasta cosméticos y farmacéuticos.

México cuenta con un gran número de yacimientos de caolín, que representan alrededor de 84 por ciento del total de estos a nivel nacional. Los estados que cuentan con la mayor cantidad de minas son Hidalgo, Zacatecas y Veracruz.

En ese contexto, la doctora Aurora Veloz Rodríguez, investigadora del área académica de ciencias de la tierra y materiales de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo (UAEH), explicó que la entidad cuenta con importantes yacimientos de caolín, especialmente en Singuilucan y Agua Blanca.

La doctora explicó que Hidalgo cuenta con importantes yacimientos de caolín, especialmente en Singuilucan y Agua Blanca, y el grupo de investigadores
en el que participa creó un proceso para que la purificación de ese material
sea más barata

Sin embargo, cuando lo extraen de las minas tiene muchos otros materiales, entre ellos, grandes cantidades de hierro, lo que hace que sus aplicaciones disminuyan porque cambian las propiedades de los materiales en los que se usa el caolín. Por ello, un proceso indispensable es su purificación en diferentes grados, lo que dependerá del uso que se le dará en la industria.

Para tener una idea de lo costoso que resulta ese proceso, el caolín en bruto tiene un precio promedio de 600 pesos la tonelada; un kilo de caolín purificado, en grado no farmacéutico, llega a costar hasta 3 mil pesos.

El grupo de investigadores, en el que participa la doctora Aurora Veloz, creó un proceso a base de la electroquímica para que la purificación del caolín sea más barata; asimismo, su patente ya está en trámite, así como la vinculación con la industria para su aplicación.

Otro caso, es el manganeso, un metal muy importante que tiene una gran variedad de aplicaciones.

Por ejemplo, un compuesto de manganeso se añade a la gasolina sin plomo para aumentar su octanaje, es decir, el rendimiento; lo utilizan también en las baterías desechables estándar; es esencial para la fabricación de acero inoxidable de bajo costo, entre otros usos.

También es aleado con aluminio para producir un metal más resistente a la corrosión, por ejemplo, para las latas de los alimentos envasados.

El manganeso electrolítico es una forma pura de ese metal y se denomina “electrolítica” porque un paso importante en el proceso de refinación implica la electrólisis, una reacción química impulsada por una corriente eléctrica, en otras palabras, también se usa la electroquímica.

En este caso, un equipo de investigadores de la máxima casa de estudios de la entidad, con la participación de Veloz Rodríguez, logró la obtención de manganeso electrolítico para una empresa minera de San Luis Potosí cuando desarrolló un proyecto a través de un financiamiento del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).

Ganar ese proyecto de investigación significó para la Autónoma de Hidalgo la posibilidad de equipar al área académica de ciencias de la tierra y materiales, así como hacer uso de un recurso de 2 millones de pesos, además de generar una patente del proceso.

En resumen, la electroquímica es una ciencia aplicada que permite resolver problemas. Por ejemplo, la recuperación de metales de desechos industriales de manera más factible que sacarlos de su fuente original, bajos costos y aporta una solución a la contaminación medioambiental.

Otro ejemplo es el de la escuela de odontología de la UAEH: las soluciones utilizadas en el revelado de placas de rayos X contienen mucha plata y cloruro de plata en la cobertura del polímero, de esa forma es sensible a la luz. Dichas soluciones no deben desecharse al drenaje porque esa acción implicaría una grave contaminación.

Desde hace ya varios años, esa solución de desecho de la escuela de odontología es tratada en el laboratorio de procesos electroquímicos del área académica de ciencias de la tierra y materiales en el Instituto de Ciencias Básicas e Ingeniería (ICBI) para recuperar la plata. Hasta el momento, han logrado reunir poco más de un kilo de ese valioso metal, que les sirve para realizar otros estudios en el mismo laboratorio.

Con ese proceso, apoyado en la electroquímica, disminuyen la cantidad de residuos peligrosos de la universidad, ahorran dinero para la compra de plata como insumo del laboratorio y aportan una solución a un problema de contaminación.

Area académica de ciencias de la tierra y materiales

La Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo creó en 1987 el Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Tierra, con la finalidad de contribuir al desarrollo de esa área mediante la formación de recursos humanos, la realización de investigación, así como la difusión y la aplicación del conocimiento.

Después de doce años fue dividido para dar lugar al Centro de Investigaciones en Materiales y Metalurgia, pero en diciembre de 2007 ambos se fusionaron nuevamente para dar origen a lo que ahora es el área académica de ciencias de la tierra y materiales.

Entre sus principales tareas, como centro de investigación, están las diferentes áreas del conocimiento de las geociencias y los materiales, como los cerámicos, compuestos, polímeros, biomateriales y metalurgia en general, todo ello enfocado principalmente a la solución de problemas que se suscitan en el sector industrial, social y universitario tanto a nivel estatal como nacional.

En la actualidad, el área académica de ciencias de la tierra y materiales de la máxima casa de estudios de la entidad es considerada como una institución de excelencia, tanto a nivel nacional como internacional, por su producción académica que incluye formación de recursos humanos y publicaciones en medios de alto impacto científico.

En la parte académica, el área ofrece las licenciaturas en ingeniería minero-metalúrgica y en geología ambiental, además de ingeniería en ciencia de los materiales; así como maestría y doctorado en ciencias de los materiales. Todos esos programas académicos cuentan con reconocimiento a la calidad, otorgado por organismos evaluadores externos a la universidad.

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