Eficiencia de corriente en electroobtención: las cinco pérdidas que se pueden medir
La eficiencia de corriente (CE) es la fracción de corriente que realmente deposita metal; el resto se pierde como niebla ácida, gas, redisolución y cortocircuitos. Cada pérdida deja una firma distinta, así que mida antes de tocar el circuito: cambiar la química a ciegas mueve el problema sin ganar kilos.
Las cinco pérdidas
Los cortocircuitos (bordes fríos, nódulos, depósito irregular) cuestan 1–5 % y se corrigen con alineación, tiras de borde y espaciado. El ciclado de hierro resta 2–10 %: la CE cae al subir el Fe, con redisolución; purgue aguas arriba y mantenga Fe < 2 g/L. La transferencia de masa deficiente cuesta 2–8 %, se reconoce porque la CE baja al reducir el caudal y el depósito sale rugoso, y se ataca con más circulación y mejor reparto de dispersores. La redisolución aporta 1–5 % cuando sube la acidez o se corta la corriente. El arrastre de gas y la niebla suman 1–3 % con depósito normal: revise diafragma, nivel de anolito y supresor.
Cómo medir la CE correctamente
Pese los cátodos antes y después de un periodo fijo y compare el metal depositado con el teórico (corriente × tiempo × equivalente electroquímico). Una celda sola dice poco: mida al menos tres. Una dispersión entre celdas apunta a cortocircuitos o a reparto de flujo desigual, no a la química.
Las impurezas no son lineales
El hierro es el caso clásico: cicla entre Fe²⁺ y Fe³⁺ en ánodo y cátodo, consume corriente y no deposita. Los aumentos pequeños apenas se notan hasta cruzar un umbral, y entonces la CE cae en picado. Si la CE bajó de golpe sin cambio en la alimentación, busque entrada de hierro por corrosión del material de construcción o por equipo de acero aguas arriba.
Ventanas de operación y límites de diseño
Densidad de corriente, acidez, temperatura y circulación interactúan. Forzar la densidad suele bajar la CE más de lo que gana en kilos, así que la producción diaria puede caer: verifíquelo con un ensayo corto a dos densidades. Y antes de perseguir las cinco pérdidas, confirme que la celda es geométricamente capaz. Un espaciado inferior a 40 mm eleva la caída óhmica aunque mejore el reparto; por encima de 100 mm la caída domina y ningún aditivo la recupera. Una celda con entrada y salida en el mismo extremo tiene una zona muerta que se lee como pérdida de eficiencia por mucho que se ajuste la química. Añada la resistencia de contacto: 5 mV en una unión atornillada a 10 000 A son 50 W por unión, y una nave con 200 uniones disipa 10 kW que nadie mide; la termografía de barras a plena corriente los localiza en una tarde. Si las pérdidas se reparten por igual en todas las celdas, sospeche del diseño; si se concentran en pocas, de la operación.
Envíenos tensión de celda, CE y análisis de alimentación y electrolito gastado, y señalaremos la pérdida dominante y la configuración de cátodo y flujo a corregir.