Los procesos electroquímicos de importancia comercial para la preparación de precursores de ciertos productos farmacéuticos y perfumes se conocen desde hace ya varios años, pero la producción de productos químicos en varios cientos de toneladas/año es bastante reciente.
- Una de las primeras plantas grandes fue construida en 1937 para la manufactura de sorbitol y manitol por reducción catódica de glucosa, pero en pocos años este proceso fue reemplazado por el de hidrogenación catalítica a elevada presión.
- Recién en 1964 una real preparación en gran escala fue puesta en funcionamiento en Nalco-tetraalquilplomo y al año siguiente Monsanto comenzó el suceso más grande de la historia de los procesos electroorgánicos industriales, la producción electrolítica de adiponitrilo.
- En plantas piloto o en escala semicomercial han sido investigados varios procesos electroorgánicos que cubren una amplia gama de tipos de reacciones: reducción de ácidos ftáticos a los correspondientes ácidos dihidroftálicos.
- 3M Company en Haastings, Minnesota ha practicado la fluoración electroquímica de compuestos orgánicos desde 1951.
Más de 40 procesos electroquímicos han sido desarrollados por el Central Electrochemical Research Intitute (CECRI) en la India y muchos de ellos han sido comercializados en escala relativamente pequeña. Algunos de estos productos son: ácido p-amino benzoico, p-aminofenol, ácido p- nitrobenzoico, ácido succínico, alcohol bencílico, benzaldehido, aldehido salicílico, bencidina y sacarina.
También se han desarrollado dos aplicaciones,
- Una para el realizar la adquisición y control del sistema de medida
- Otra para analizar los datos experimentales en base al circuito equivalente de Randles.
Debido a la gran influencia de la doble capa eléctrica en las reacciones electródicas, se ha investigado la estructura de la interfase Hg-disolución acuosa de percloratos (Li+, Na+, Mg2+ y Al3+), a partir de una magnitud termodinámica bien establecida, como son los excesos superficiales catiónicos de carga. Para ello, se han empleado como herramienta de cálculo tanto la teoría de Gouy-Chapman como UDCA (Unequal Distances of Closest Approach).
Estos percloratos se han empleado para analizar la influencia tanto de la concentración como la carga de los cationes del electrólito presentes en la interfase, en la reacción de reducción isotérmica (298 K) del Zn(II). El procedimiento se muestra como una alternativa favorable al método de Pitzer debido al bajo número de parámetros empleados y a su clara significación fisica.
- Una aplicación industrial importante de la electrólisis es el horno eléctrico, que se utiliza para fabricar aluminio, magnesio y sodio. En este horno, se calienta una carga de sales metálicas hasta que se funde y se ioniza. A continuación, se obtiene el metal electrolíticamente.
Los métodos electrolíticos se utilizan también para refinar el plomo, el estaño, el cobre, el oro y la plata. La ventaja de extraer o refinar metales por procesos electrolíticos es que el metal depositado es de gran pureza.
La galvanotecnia, otra aplicación industrial electrolítica, se usa para depositar películas de metales preciosos en metales base. También se utiliza para depositar metales y aleaciones en piezas metálicas que precisen un recubrimiento resistente y duradero.
La electroquímica ha avanzado recientemente desarrollando nuevas técnicas para colocar capas de material sobre los electrodos, aumentando así su eficacia y resistencia.
Por ejemplo, el biofísico británico Alan Lloyd Hodgkin y el físico Andrew Fielding Huxley estudiaron las células nerviosas del calamar, cuyo gran tamaño permite la colocación de varios electrodos directamente en el interior de las células.
Mediante una acertada combinación de la electroquímica, la electrónica moderna y los modelos matemáticos, fueron capaces de demostrar que el potencial de acción estaba producido por cambios selectivos en la permeabilidad de la membrana celular al sodio y al potasio. Desde entonces, se ha aplicado esta técnica con leves modificaciones a otros tejidos excitables, y en la actualidad constituye la base de todos los intentos de comprender el funcionamiento del sistema nervioso.
Para producir un flujo de corriente en cualquier circuito eléctrico es necesaria una fuente de fuerza electromotriz.
Las fuentes disponibles son las siguientes:
- Máquinas electrostáticas, que se basan en el principio de inducir cargas eléctricas por medios mecánicos
Máquinas electromagnéticas, en las que se genera corriente desplazando mecánicamente un conductor a través de un campo o campos magnéticos.
- Células voltaicas, que producen una fuerza electromotriz a través de una acción electroquímica.
- Dispositivos que producen una fuerza electromotriz a través de la acción del calor.
- Dispositivos que generan una fuerza electromotriz por la acción de la luz
- Dispositivos que producen una fuerza electromotriz a partir de una presión física, como los cristales piezoeléctricos.