domingo, 21 de octubre de 2012

Revelan los fundamentos de la química de las interacciones de plasma/líquido

Un equipo interdisciplinar de la Universidad de Notre Dame ha revelado una interacción crítica que tiene lugar en una interfaz de plasma/líquido en donde los electros en el plasma realmente sirve para separar agua, produciendo hidrógeno en forma de gas.

El plasma es gas ionizado, consistente no solamente en moléculas de gas neutrales, sino también electrones libres e iones cargados. Aunque a menudo se piensa que está muy caliente, los microplasmas son un régimen único de plasmas que puede formarse a presión atmosférica y son considerados "plasmas fríos" ya que están normalmente a temperatura ambiente. Muchos de los estudios de plasma/líquido se han enfocado en como las diferentes especies de gas y fotones (luz) producidos por el plasma interactúan con el líquido.

Muchos investigadores han revelado que las especies reactivas de oxígeno y nitrógeno juegan un importante papel en las interacciones de plasma líquido pero siempre se había pensado que los electrones debían tener parte importante en el proceso. Ahora se tienen evidencias preliminares que sugieren que los electrones del plasma reducirían varias de las especies químicas en el líquido pero siempre se creyó que habrían estado interactuando con el agua también. Este estudio prueba de forma concluyente que los electrones interactúan directamente con el agua electrolizada.

La electrólisis del agua es la separación del agua en oxígeno e hidrógeno, y normalmente ocurre en una célula electroquímica con dos electrodos de metal. En este trabajo, los investigadores reemplazaron uno de los electrodos de metal por un chorro de plasta a presión atmosférica. Sin embargo, el resultado fue que la célula electroquímica de plasma actuó como una célula electroquímica tradicional.

Los investigadores encontraron que en el interfaz de plasma/líquido, el plasma formaba un cátodo virtual y los electrones del plasma redujeron los iones de hidrógeno para producir hidrógeno en forma de gas, mientras que en el ánodo de metal, la oxidación formó oxígeno en forma de gas. Las reacciones son las mismas que en una célula electroquímica tradicional, excepto que el chorro de plasma interpreta el papel de uno de los electrodos.

Via University of Notre Dame

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