ES2617971B2

ES2617971B2 - Electrokinetic procedure and ion extraction device of a porous structure

Info

Publication number: ES2617971B2
Application number: ES201500913A
Authority: ES
Inventors: Jorge FEIJOO CONDE; Teresa Rivas Brea; Xosé Ramón NÓVOA RODRÍGUEZ; Lisbeth M. OTTOSEN; Ondrej MATYSCAK
Original assignee: Universidade de Vigo
Current assignee: Universidade de Vigo
Priority date: 2015-12-18
Filing date: 2015-12-18
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2035-12-18
Also published as: ES2617971A1; WO2017103298A1

Abstract

Procedimiento para la extracción de iones presentes en un material poroso que permite contrarrestar todos los efectos nocivos inherentes a las técnicas electroquímicas, como son: 1) cambios extremos de pH que se producen en las proximidades del medio poroso a tratar; 2) disminución de la eficacia del tratamiento ocasionada por la entrada en el medio de los iones H{sup,+} y OH{sup,-}; 3) limitada duración de estos tratamientos debido al secado del material que se encuentra en contacto con el ánodo.#Para ello el procedimiento de la presente invención permite establecer una distribución del campo eléctrico que permite regular a través del potencial aplicado a una serie de electrodos que conforman cada uno de los compartimentos de la celda electrolítica (en su realización preferente: dos electrodos en el compartimento anódico y dos en el catódico) un proceso electro-osmótico en el ánodo, al mismo tiempo que se consigue proteger el medio tratado frente a valores extremos de pH que puedan ocasionarle algún proceso de alteración químico en el medio. Cuanto mayor sea la diferencia de potencial establecida entre los electrodos, mayor serán los efectos asociados a esta nueva distribución del campo eléctrico.#El procedimiento permite adaptarse a diferentes configuraciones que únicamente mejoraran los efectos asociados a una mejora del ánodo, a una mejora del cátodo o producirán una reducción de los costes asociados al procedimiento mediante la aplicación de pulsos de corriente.#Así mismo en la presente invención se recoge un dispositivo electrocinético que permite aplicar el procedimiento descrito en cualquiera de sus variantes sobre estructuras porosas verticales tales como muros de edificaciones o infraestructuras.Procedure for the extraction of ions present in a porous material that allows to counteract all the harmful effects inherent in electrochemical techniques, such as: 1) extreme pH changes that occur in the vicinity of the porous medium to be treated; 2) decreased treatment efficiency caused by the entry into the middle of the ions H {sup, +} and OH {sup, -}; 3) limited duration of these treatments due to the drying of the material that is in contact with the anode. # For this purpose the process of the present invention allows to establish a distribution of the electric field that allows to regulate through the potential applied to a series of electrodes that make up each of the compartments of the electrolytic cell (in its preferred embodiment: two electrodes in the anodic compartment and two in the cathodic one) an electro-osmotic process in the anode, while protecting the treated medium against Extreme pH values that may cause some chemical alteration process in the environment. The greater the potential difference established between the electrodes, the greater the effects associated with this new distribution of the electric field. # The procedure allows to adapt to different configurations that will only improve the effects associated with an improvement of the anode, an improvement of the cathode or will produce a reduction in the costs associated with the process by applying current pulses. # Likewise in the present invention an electrokinetic device is collected that allows applying the procedure described in any of its variants on vertical porous structures such as building walls or infrastructure.

Description

Procedimiento electrocinético y dispositivo para extracción de iones de una estructura pOI-osa Electrokinetic procedure and ion extraction device of a pOI-osa structure

Sector de la técnica Technical sector

S La presellle invención se engloba en el sector de intervención de monumentos y mas concretamente en la desalinización de materiales porosos, por ejemplo rocas ornamentales o ladrillos. Sin embargo, su aplicabilidad abarca una amplia variedad de sectores desde la remediación de suelos, hasta la concentración de compuestos minera les presentes en escombreras mineras, fangos de depuradora, ele. Es decir es aplicable en cualquier sector donde se pretenda S The presellle invention is included in the sector of intervention of monuments and more specifically in the desalination of porous materials, for example ornamental rocks or bricks. However, its applicability covers a wide variety of sectors from soil remediation, to the concentration of mining compounds present in mining dumps, sewage sludge, ele. In other words, it is applicable in any sector where it is intended

10 movilizm los iones que se encuentran presentes en el interior de una estructura porosa bajo la innuencia de un campo eléctrico. 10 the ions that are present inside a porous structure under the influence of an electric field.

Estado de la técnica State of the art

Las sales solubles son consideradas como uno de los agentes de alteración más dañinos que afectan a los materiales de construcción. Soluble salts are considered as one of the most harmful alteration agents that affect building materials.

15 Diferentes técnicas han sido desarrolladas en el sector de la intervención de monumentos e infraestructuras, y más específicamente en el sector del patrimonio cultural, con el objeto de extraer o reducir en la medida de lo posible I.as sales solubles presentes en el interior de los materiales porosos empleados en su construcción. 15 Different techniques have been developed in the area of the intervention of monuments and infrastructures, and more specifically in the sector of cultural heritage, in order to extract or reduce as far as possible I. soluble salts present within the porous materials used in its construction.

Entre estas técnicas destacan por su uso los baños de inmersión en agua y la aplicación de papetas Among these techniques, water immersion baths and paper application stand out for their use

20 o apósitos húmedos confeccionados con diferentes materiales. Ambas técnicas sin embargo, presentan una serie de limitaciones en lo referente a su efectividad (tiempo necesario para reducir de modo apreciable el contenido iónico en el material) y a la penetrabilidad del tratamiento (profundidad hasta la cual son capaces de reducir el contenido de sales). 20 or wet dressings made with different materials. Both techniques, however, present a series of limitations in terms of their effectiveness (time needed to significantly reduce the ionic content in the material) and the penetrability of the treatment (depth to which they are able to reduce the salt content) .

En los últimos años han surgido numerosas investigaciones que tratan de implementar la In recent years numerous investigations have emerged that try to implement the

25 aplicación de técnicas electrocinéticas en la innervención de monumentos. En este sentido son numerosas las referencias bibliográficas (Rórig-Dalgaard, 1. et al. 2011 (Patent WO/2009/ 124890)] [Otlosen, L.M . et al. Elc~ctrochimica Acta 2012] LMatyscák. O et al. Construclion and Building Materials 2014] [Feijoo, 1. el al. Joumal ofCullUral Heritage 2012] que se pueden encontrar en bases de dalaS de investigación y patentes, a cerca de tratamientos 25 application of electrokinetic techniques in the innervention of monuments. In this sense, the bibliographic references are numerous (Rórig-Dalgaard, 1. et al. 2011 (Patent WO / 2009/124890)] [Otlosen, LM. Et al. Elc ~ ctrochimica Acta 2012] LMatyscák. O et al. Construclion and Building Materials 2014] [Feijoo, 1. al. Joumal ofCullUral Heritage 2012] that can be found on research and patent bases, about treatments

30 eJectrocinéticos realizados en laboratorio y directamente sobre monumentos afectados por sales. 30 eJectrokinetics performed in the laboratory and directly on monuments affected by salts.

En lodos estos estudios se recogen los principa.les inconvenientes inherentes a la aplicación de estas técnicas y que se detallan a continuación: In mud, these studies contain the main drawbacks inherent in the application of these techniques and are detailed below:

• Cambios extremos de pH debido a la hidrolisis del agua en las inmediaciones de los • Extreme changes in pH due to water hydrolysis in the immediate vicinity of

electrodos. Estos cambios pueden g(:nerar procesos de alteración química en los 35 materiales que componen el monumento. electrodes These changes can g (: deny chemical alteration processes in the 35 materials that make up the monument.

• •: Cambios de color en el material tratado debido a la oxidación, hidrólisis y/o solubilización de alguno de sus minerales, principalmente minerales que contengan hierro en su composición. Color changes in the treated material due to the oxidation, hydrolysis and / or solubilization of some of its minerals, mainly minerals that contain iron in its composition.

• •: Generación de micro fracturas debido a. las tensiones generadas por el campo eléctrico Generation of micro fractures due to. the voltages generated by the electric field

40 que circula a lravés de los poros de los materiales, principalmente en aquellos materiales que contengan minerales de naturaleza piezoeléctrica, como el cuarzo. 40 that circulates through the pores of the materials, mainly in those materials that contain minerals of a piezoelectric nature, such as quartz.

La principal solución planteada hasta la fecha para mitigar estos efectos nocivos, radica en interponer entre los electrodos y la eSlructura porosa a tratar una papcta que contenga en su composición carbonato de calcio, así como la u,ilización de un electrolito tampón, tal y como se The main solution proposed to date to mitigate these harmful effects, lies in interposing between the electrodes and the porous eSlructura to treat a papcta that contains in its composition calcium carbonate, as well as the u, ilization of a buffer electrolyte, as be

S S: recoge en la patente europea [Rorig~Dal gaard, 1. et al. 2011 (Patent \V0/2009/ 124890)]. Resulta necesario señalar que el ténnino papeta es el télluino científico que normalmente la mayoría de los trabajos científicos del ámbito de la intervención de monumentos e infraestructuras publicados en español utilizan para traducir el término inglés "poultice" y que se refiere a apósitos constituidos con diferentes tipos de materiales (fibras de celulosa, arcillas absorbentes, ele.) que se suelen emp lear en la desalinización de materiales pétreos, con el objetivo de que las sales presentes salgan de la roca y se movilicen hacia su interior. Su uso en clectrocinética no sólo tiene esta fu nción de servir de almacenamiento de los iones extraídos del material, sino que también se suelen emplear como medio tamponante del pH. collected in the European patent [Rorig ~ Dal gaard, 1. et al. 2011 (Patent \ V0 / 2009/124890)]. It is necessary to point out that the Ténnino Papeta is the scientific Telluino that normally most of the scientific works of the scope of the intervention of monuments and infrastructures published in Spanish use to translate the English term "poultice" and that refers to dressings constituted with different types of materials (cellulose fibers, absorbent clays, ele.) that are usually undertaken in the desalination of stone materials, with the aim that the salts present leave the rock and move inwards. Its use in clectrokinetics not only has this function of storing the ions extracted from the material, but they are also often used as a pH buffering medium.

10 15 10 15: Existe además un facto r importante que afecta a la eficacia (entendida como el porcentaje de reducción de los iones que se quieren extraer de la estructura porosa) alcanzada por los métodos electrocinéticos tradicionales, como es el ocasionado por la generación de una elevada cantidad de iones OH' y 1-1" en las inmediaciones de los electrodos y que son ocasionados por la hidrolisis del agua. Estos iones tienen un numero de transporte muy superior al resto de los iones presentes cn el interior de la estructura porosa a tratar)' por tanto son los principales responsables del transporte de la corriente eléctrica, disminuyendo la movilización de los ioncs con menor número de transporte y por tanto di fi cultando su extracóón. There is also an important factor that affects the efficiency (understood as the percentage reduction of the ions that are to be extracted from the porous structure) achieved by traditional electrokinetic methods, such as that caused by the generation of a high amount of ions OH 'and 1-1 "in the immediate vicinity of the electrodes and which are caused by the hydrolysis of water. These ions have a transport number much higher than the rest of the ions present inside the porous structure to be treated)' by both are the main responsible for the transport of the electric current, reducing the mobilization of the ioncs with less transport number and therefore dif ﬁ culting their extracoon.

20 twenty: Actualmente la solución planteada para incrementar la eficacia de extracción radica en retener en la medida de lo posible los iones OH' y H' en el seno de las papetas que están en contacto con los electrodos. Esta medida pennite reducir el conlt:!n ido de estos iones que atraviesan el material o estructura porosa durante eltral"amiento, por lo que se fuerza el desplazamiento de los iones que se pretenden ex traer. Currently, the solution proposed to increase the extraction efficiency lies in retaining as far as possible the OH 'and H' ions within the papers that are in contact with the electrodes. This pennite measure reduces the conlt:! N gone of these ions that pass through the porous material or structure during the last "ammo", so that the displacement of the ions that are intended to be ex- isted is forced.

25 25: Durante los tratamientos elcctrocinéticos es necesario que las papetas aplicadas en ¡as proxim idades de los electrodos y el material o estructura porosa a tratar mantengan un cierto grado de humedad que pennita el transporte de la corriente eléctrica. During elcctrokinetic treatments, it is necessary that the papers applied in the vicinity of the electrodes and the porous material or structure to be treated maintain a certain degree of humidity that allows the transport of electric current.

30 30: Según se recoge en numerosos estudios [Ouasen, L.M. et al. Proceedings of the Seventh Intemational Masonry Conferenc 2006) [Franzoni, E. Construction and Building Materials 2014) [Norwegian concrete technologies a/s (Patent ES2022007 A6») [Ulklev, kjell (Parent ES2l36426 T3»), durante el tratamiento de estructuras solidas tiene lugar un proceso elcctro-osmótico debido al mayor índice de solvatación de los cationes, que tiende a concentrar moléculas de agua en las proximidades del cátodo. Sin embargo, en el ánodo se da el fenómeno inverso, lo que provoca un secado más rápido del material que se encuentra en contacto con este electrodo. As collected in numerous studies [Ouasen, L.M. et al. Proceedings of the Seventh Intemational Masonry Conferenc 2006) [Franzoni, E. Construction and Building Materials 2014) [Norwegian concrete technologies a / s (Patent ES2022007 A6 ») [Ulklev, kjell (Parent ES2l36426 T3»), during the treatment of solid structures an elcctro-osmotic process takes place due to the higher solvation rate of the cations, which tends to concentrate water molecules in the vicinity of the cathode. However, the reverse phenomenon occurs at the anode, which causes faster drying of the material that is in contact with this electrode.

En todos los estudios real izados hasta la ft:cha, el secado del material presente en el ánodo supone un fac tor limitante en lo referente al tiempo de aplicación de la técnica. In all the studies carried out up to ft: cha, the drying of the material present in the anode supposes a limiting factor regarding the time of application of the technique.

35 35: Actualmente no se ha desarrollado todavía una solución técnica a este problema. Únicamente existen dos soluciones fac tibles: sustituir el material del ánodo por uno nuevo, o realizar periódicamente un aporte de clectrolito a este material para mantener el contenido de humedad necesario que ga rantice el tra nsporte de la corrit:nte. Currently, a technical solution to this problem has not yet been developed. There are only two feasible solutions: replace the anode material with a new one, or periodically make a contribution of clectrolyte to this material to maintain the necessary moisture content that will guarantee the transport of the current.

40 40: En otros sectores del ámbito medioambi ental, como por ejemplo en el campo de la remediación de suelos, o en la recuperación de minerales presentes en escombreras o en fangos de depuradora se ha tratado de incrementar en los ultimos años la eficacia de los tratamientos electrocinéticos y la reducción de los costes operativos asociados a su aplicación mediante el uso de electrodos bipolares, existiendo una amplia bibliografia a cerca de los parámetros técnicos de este In other sectors of the environmental field, such as in the field of soil remediation, or in the recovery of minerals present in debris or in sewage sludge, attempts have been made to increase the effectiveness of electrokinetic treatments in recent years. the reduction of the operating costs associated with its application through the use of bipolar electrodes, there is an extensive bibliography about the technical parameters of this

4S 4S: tratamiento [Golder A.K. et al. Journal of Hazardous Materials 2007) [Rojo, A. et al. Joumal of HaZMdnllS Materials 2009) [Henrik. K. et al. E14:!ctrochimica Acta 2007). treatment [Golder A.K. et al. Journal of Hazardous Materials 2007) [Red, A. et al. Joumal of HaZMdnllS Materials 2009) [Henrik. How are you. E14: ctrochimica Acta 2007).

El sistema de electrodos bipolares consiste en :insertar barras metálicas en el seno del medio a tratar y entre dos electrodos externos que se conectan a una fuente de al imentación. Debido al transporte de corriente en el medio, estas barras metál icas se polarizan asimétricamente. Resultado del proceso de polarización, las barras metálicas se comportan como electrodos bipolares, con una cara que actúa como cátodo, la enfrentada al polo positivo de la fuente, y la otra cara que actúa como ánodo, la enfrentada al polo negativo de la fuente de alimentación. The bipolar electrode system consists of: inserting metal bars in the middle of the medium to be treated and between two external electrodes that are connected to a source of the imentation. Due to the transport of current in the medium, these metal bars are polarized asymmetrically. As a result of the polarization process, the metal bars behave like bipolar electrodes, with one face acting as a cathode, the one facing the positive pole of the source, and the other side acting as the anode, the one facing the negative pole of the source. feeding.

Sin embargo, mediante el uso de esta técnica no es posible controlar el potencial que se establece en cada uno de los electrodos bipolares. Únicamente se tiene un control sobre el potencial establecido entre los electrodos externos, lo que~ impide ser capaces de controlar la magnitud de los efectos que se establecerán en el medio tratado. However, by using this technique it is not possible to control the potential established in each of the bipolar electrodes. There is only control over the potential established between the external electrodes, which prevents being able to control the magnitude of the effects that will be established in the treated medium.

Descripción de la invención Description of the invention

La presente invención se refiere a un nuevo procedimiento y diseño de un dispositivo de electrolisis, que pennite modificar y/o ajustar la distribución del campo eléctrico que se aplica a materiales porosos para movilizar los iones presentes en su interior. La aplicación de esta invención pennite: The present invention relates to a new method and design of an electrolysis device, which allows to modify and / or adjust the distribution of the electric field that is applied to porous materials to mobilize the ions present inside. The application of this pennite invention:

• •: Incrementar la duración del tiempo de tratamiento mediante el establecimiento de un proceso electro-osm6tico en el ánodo que pennite regenerar el agua perdida en este compartimento. Increase the duration of the treatment time by establishing an electro-osmotic process in the anode that can regenerate the water lost in this compartment.

• •: Incrementar la eficacia del tratamiento al reducir el contenido de iones OH· y l·.. que puedan entrar en la estructura porosa que se está tratando. Increase the effectiveness of the treatment by reducing the content of OH ions and l · .. that may enter the porous structure being treated.

• •: Incrementar la capacidad amortiguadora del sistema frente a los cambios extremos de pH que se generan durante esta clase de tratamientos. Increase the buffer capacity of the system against the extreme pH changes that are generated during this kind of treatments.

Un objeto de esta invención lo constituye un nw:!vo procedimiento para la extracción de iones de un medio y/o estructura porosa que se caracteriza por comprender a grandes rasgos las siguientes etapas: An object of this invention is an nw: v procedure for the extraction of ions from a porous medium and / or structure that is characterized by broadly comprising the following steps:

• •: Colocación de un material poroso (R, Figura 1) en un reactor electroquímico fonnado por dos compartimentos, uno anódico (+, Figura 1) y otro catódico (-, Figura 1), que contendrán cada uno de ellos en su seno dos electrodos. Cada uno de estos compartimentos confonnan el dispositivo de la presente invención. Placing a porous material (R, Figure 1) in an electrochemical reactor fused by two compartments, one anodic (+, Figure 1) and another cathodic (-, Figure 1), each of which will contain two electrodes inside. Each of these compartments conforms the device of the present invention.

• •: Establecimiento de un campo eléctrico mediante la aplicación de corriente continua que se caracteriza por pennitir regular en función de los potenciales establecidos en cada uno de los clectrodos que confonnan los cOInpartimentos (V 1, V2, V 3 YV4, siendo VI > V2 > VI > V 4 =0), la creación de un proceso ¡;:tectro-osmótico en el compartimento anódico, la amortiguación del pI-! en ambos compartimentos y cl incremento dc la eficacia cn la movi liz..1ción de los iones presentes en ¡;:I material a tratar. Establishment of an electric field by means of the application of direct current that is characterized by regular pennitir based on the potentials established in each of the electrodes that make up the cOInpartimentos (V 1, V2, V 3 YV4, being VI> V2> VI> V 4 = 0), the creation of a process ¡;: osteo-techmo in the anodic compartment, the damping of the pI-! in both compartments and the increase in efficiency of movement of the ions present in ¡; I material to be treated.

Otro aspecto de la invención es un nuevo dispositivo electrocinético para la extracción de iones presentes en un medio poroso que se caracteri:~ por poder albergar los diferentes medios quc confonnarán cada uno de los compartimentos electroquímicos y por permitir aplicar el procedimiento descrito cn la presente invención (Figura 1) Y todas sus variantes (Figuras 3, 4 Y 5) a superficies verticales. A pesar de que este dispositivo (Figuras 6, 7 Y 8) presenta una serie de elementos comunes con otro dispositivo desarrollado 3nterionnente cuyos componentes se pueden consultar en [Ollosen, L.M. et al. Scientific Advances and Innovative Applications in Electrokinetic Remediation 2010] [Ollosen, L.M. et al. Structural Faults and Rcpair, Edinburgh 2012. Proceedings 2012], el dispositivo recogido en esta invención contiene una serie de mejoras y adaptaciones imprescindibles para poder aplicar el procedimiento electrocinético propuesto en Another aspect of the invention is a new electrokinetic device for the extraction of ions present in a porous medium which is characterized by being able to house the different means that will confront each of the electrochemical compartments and by allowing the method described in the present invention to be applied. (Figure 1) And all its variants (Figures 3, 4 and 5) to vertical surfaces. Despite the fact that this device (Figures 6, 7 and 8) presents a series of common elements with another device developed 3nterionnente whose components can be consulted in [Ollosen, L.M. et al. Scientific Advances and Innovative Applications in Electrokinetic Remediation 2010] [Ollosen, L.M. et al. Structural Faults and Rcpair, Edinburgh 2012. Proceedings 2012], the device included in this invention contains a series of essential improvements and adaptations to be able to apply the electro-kinetic procedure proposed in

esta invención. this invention.

En una realización preferente, se requiere que cada uno de los dispositivos o compartimentos que componen el reactor (compartimentos anódico y catódico) estén constituidos por dos medios distintos en función del potencial aplicado a cada uno de ellos. Para ello, cada uno de estos medios albergará un electrodo constituido prefcrentemente de un material metálico electroquimicamente In a preferred embodiment, it is required that each of the devices or compartments that make up the reactor (anodic and cathodic compartments) be constituted by two different means depending on the potential applied to each of them. For this, each of these means will house an electrode preferably made of an electrochemically metallic material.

S inerte, que se coneclará a una fuente de alimentación. If inert, it will be connected to a power supply.

En su rcalización preferente, este procedimiento y el dispositivo asociado para su aplicación requiere del uso de tres fue ntes de alimentación conectadas en serie (Figura 2), de manera que cada fuente de alimentación pennite regular la intensidad que circula por cada uno dc los medios. In its preferred location, this procedure and the associated device for its application requires the use of three power supplies connected in series (Figure 2), so that each power supply pennite regulates the intensity that circulates through each of the media .

En su realiz.1ción preferente, para el correcto desarrollo del procedimiento de la presente 10 invención, es necesario seguir las siguientes pau.tas: In its preferred embodiment, for the correct development of the process of the present invention, it is necessary to follow the following guidelines:

• En el primer medio que confonna el compartimento anódieo (A 1, Figura 1) se aplica el mayor potencial de los tres potenciales que se van a establecer (V 1). De esta manera el electrodo situado en este medio (El), actuará como el verdadero ánodo del sistema. Siendo por tanto, el electrodo al que se verán forzados a migrar todos los aniones • In the first medium that conflates the anode compartment (A 1, Figure 1) the greatest potential of the three potentials to be established (V 1) is applied. In this way the electrode located in this medium (El), will act as the true anode of the system. Therefore, the electrode to which they will be forced to migrate all anions

15 elttraídos del material poroso y donde se producirá la mayor generación de iones l·]". 15 removed from the porous material and where the greatest generation of ·] ions will occur. "

• En el segundo medio que eonfonna el compartimento anódico (A2, Figura 1), se sitúa Olro electrodo (E2). En este electrodo se establece un potencial (V2) que será menor que el del electrodo El (potencial VI), pero superior al potencial aplicado en el electrodo E3 (potencial V.l) que se sitúa en el medio e2 perteneciente al compartimento calódico. • In the second medium that eonfonna the anode compartment (A2, Figure 1), Olro electrode (E2) is placed. In this electrode a potential (V2) is established that will be less than that of the El electrode (potential VI), but greater than the potential applied in electrode E3 (potential V.l) that is located in the medium e2 belonging to the sodium compartment.

20 De esta manera, este electrodo (E2) se comporta como un electrodo bipolar, ya que actua: 20 In this way, this electrode (E2) behaves like a bipolar electrode, since it acts:

: o como un ánodo con respecto al electrodo E3 situado en el medio C2 y por tanto pennite movilizar los aniones presentes en el interior del material poroso hacia sus proltimidades. or as an anode with respect to electrode E3 located in the middle C2 and therefore pennite to mobilize the anions present inside the porous material towards its prolificities.

: o como un cátodo con respecto al electrodo situado en el medio A I (El). lo cual or as a cathode with respect to the electrode located in the middle A I (El). which it's

25 pennite que los aniones retenidos por la papeta situada en este medio (A2), se vean forzados a migrar hacia el primer medio. 25 pennite that the anions retained by the paper located in this medium (A2), are forced to migrate to the first medium.

Este procedimiento novedoso pennite por tanto establecer una distribución del campo eléctrico en el compartimento anódico que conlleva: This novel procedure is therefore to establish a distribution of the electric field in the anodic compartment that entails:

• Concentración de Ir en las inmediaciones del electrodo El, al comportarse cste como 30 ánodo principal del diseño. • Concentration of Ir in the vicinity of the El electrode, behaving as 30 main anode of the design.

• •: Generación de grupos OH· en las inmediaciones del electrodo E2, al comportarse este como cátodo del electrodo El situado CI[l el medio Al. Generation of OH · groups in the immediate vicinity of electrode E2, as this behaves as a cathode of the electrode The located CI [l means Al.

• •: Generación de iones H' en las inmediaciones del electrodo E2, al comportarse este como ánodo del electrodo EJ situado en el medio el. Generation of ions H 'in the vicinity of electrode E2, as this behaves as the anode of electrode EJ located in the middle of the.

3S Estos efectos, es decir, la generación de grupos OH· en las inmediaciones del electrodo E2 y la migración de los iones H' desde el electrodo El hacia el electrodo E2, serán mayores cuanto mayor sea la diferencia de potencial establecida entre ambos electrodos, es decir cuanto mayor sea la diferencia entre VI y V2. Por tanto, el establecimiento de esta diferencia de potencial y su control mediante las fuentes de alimentación conectadas en serie, pemlilc regular y/o controlar la 3S These effects, that is, the generation of OH · groups in the immediate vicinity of electrode E2 and the migration of ions H 'from electrode El to electrode E2, will be greater the greater the potential difference established between both electrodes, that is, the greater the difference between VI and V2. Therefore, the establishment of this potential difference and its control by means of power supplies connected in series, regular pemlilc and / or control the

40 magnitud de los efectos descritos anterionnente. 40 magnitude of the effects described above.

Lo generación de ambos iones ocasiona los siguientes efectos en las proltimidades del electrodo E2 situado en el medio A2 (medio próltimo al material poroso tratado): The generation of both ions causes the following effects on the prolificities of electrode E2 located in medium A2 (medium next to the porous material treated):

• Generación de moléculas dc agua. Estas moléculas de agua mantendrán durante un mayor • Generation of water molecules. These water molecules will keep for a longer

intervalo de tiempo el nivel de humedad necesario para que circule la corriente eléctrica 45 por el circuito. time interval the level of humidity necessary for the electric current 45 to circulate through the circuit.

• •: Amortiguación del pH en las inmediaciones de este electrodo. L.1S caídas drásticas de pH que se producen en un compartimento anódico cuando se aplican métodos elcclrocinéticos, únicamente se verán renejadas en el electrodo más distante al medio y/o material poroso a tratar (medio A l). En el electrodo más próximo (situado en el medio A2) la generación de grupos OH' pennite tamponar estos valores ácidos. PH damping in the vicinity of this electrode. L.1S drastic drops in pH that occur in an anodic compartment when elcclrokinetic methods are applied, will only be reneged on the electrode most distant from the medium and / or porous material to be treated (medium A l). In the nearest electrode (located in the middle A2) the generation of OH 'pennite groups buffer these acid values.

• •: DisminuciÓn de la cantidad de iones H' que entran en el interior del material poroso. Decrease in the amount of ions H 'that enter into the porous material.

En su realización preferente y teniendo en cuent;:l que el factor limitativo, tal y como se mencionó anterion11ente, es el secado del ánodo, el electrodo E2 situado en el medio A2 se debe posicionar cerca del material a tratar con el objeto de qU1:: sea en esta zona donde se produzca la mayor generación de moléculas de agua. De esta manera se garantizmá el transporte dc corriente a través del material que confonna este medio y a través del material poroso a tratar que se seguirá humedeciendo durante el tratamiento. In its preferred embodiment and taking into account: l that the limiting factor, as mentioned above, is the drying of the anode, the electrode E2 located in the medium A2 must be positioned close to the material to be treated with the object of qU1 :: it is in this area where the greatest generation of water molecules is produced. In this way, the transport of current through the material that confines this medium and through the porous material to be treated that will continue to be wetted during the treatment is guaranteed.

La movilización de los aniones en el compartimento anódico (medios Al y A2) descrita anterionnente, propicia además que la papela del medio A2 (E, Figura 1) presente durante más tiempo sus poros vacios. Esto favorece la extracción de los iones presentes en el material poroso (o cualquier otro medio a tratar) mediante procesos de difusión, si se interrumpe la circulaciÓn de la corriente eléctrica. The mobilization of the anions in the anodic compartment (means Al and A2) described above, also favors that the paper of the medium A2 (E, Figure 1) presents its empty pores for a longer time. This favors the extraction of the ions present in the porous material (or any other means to be treated) by diffusion processes, if the circulation of the electric current is interrupted.

En su realización preferente, el compartimento catódico se compone a su vez de dos medios, un medio denominado e2 próximo al material poroso a tratar, y un segundo medio denominado e l más alejado (Figura 1). Ambos medios tal y como se comentó anterionncnte, albergarán dos electrodos. In its preferred embodiment, the cathodic compartment is in turn composed of two means, a medium called e2 close to the porous material to be treated, and a second medium called the furthest one (Figure 1). Both means, as previously mentioned, will house two electrodes.

En el electrodo localizado en el medio e2 (E3), se aplica un potencial menor (Yl) que en el electrodo del medio A2 (V2), lo que convierte a este electrodo en un cátodo con respecto a los electrodos del compartimento anódico. Sin embargo, este electrodo se comportará como ánodo con respecto al electrodo emplazado en el medio el que estaría conectado a tierra y que es el cátodo general de todo el sistema, es decir, es hacia este último electrodo (el electrodo E4 si tuado en el medio el) hacia donde se dirigirán la mayoría de los cationes extraídos del material poroso. In the electrode located in the medium e2 (E3), a lower potential (Yl) is applied than in the electrode of the medium A2 (V2), which makes this electrode a cathode with respect to the electrodes of the anodic compartment. However, this electrode will behave as an anode with respect to the electrode located in the middle that would be connected to ground and that is the general cathode of the entire system, that is, it is towards this last electrode (electrode E4 if played in the medium el) where most of the cations extracted from the porous material will be directed.

El establecimiento del campo eléctrico propuesto en esta invención en el compartimento catódico conl leva: The establishment of the electric field proposed in this invention in the cathode compartment with the cam:

• •: Concentración de OH' en las inmediaciones del electrodo E4 situado en el medio e l, al comportarse este como cátodo principal del disel1o. OH 'concentration in the immediate vicinity of electrode E4 located in the middle of it, as this behaves as the main cathode of the design.

• •: Generación de grupos W en las inmediaciones del elC{;trodo E3 situado en el medio e2, al comportarse este como ánodo respecto al electrodo E4 del medio el. Generation of W groups in the vicinity of elC {; E3 node located in the middle e2, when this behaves as an anode with respect to electrode E4 of the middle el.

• •: Generación de grupos OH' en las inm4::diaciones del electrodo E3 silUado en el medio C2, al comportarse este como cátodo respecto a los electrodos situados en el compartimcnto anódico (El y E2). Generation of OH 'groups in the imm4 :: diations of the electrode E3 silhouetted in the medium C2, as this acts as a cathode with respect to the electrodes located in the anodic compartment (El and E2).

La gcneración dc grupos H' en las inmediaciones del electrodo situado en el medio e2 sern mayor cuanto mayor sea la direrencia de potencial establecida entre el electrodo de este medio y el del medio el (V.l-V4). Nuevamente queda patente que el lluevo procedimiento pennite regular la magnitud de los efectos descritos en el párrafo anterior. The generation of groups H 'in the immediate vicinity of the electrode located in the middle e2 will be greater the greater the potential direction established between the electrode of this medium and that of the medium el (V.l-V4). Again, it is clear that the second pennite procedure regulates the magnitude of the effects described in the previous paragraph.

La generación de ambos iones ocasiona los siguientes efectos en las proximidades del electrodo situado en el medio e2 (E3) que se encuentra sil:uado en las proximidades del medio y/o material poroso que se está tratando (R, Figura 1): The generation of both ions causes the following effects in the vicinity of the electrode located in the middle e2 (E3) which is located in the vicinity of the medium and / or porous material being treated (R, Figure 1):

• Amortigu<lción del consumo de agua en el electrodo, lo que mantendrá durante un mayor intervalo de tiempo el frente de humedad necesario para que circule la corriente eléctrica • Damper <ltion of the water consumption in the electrode, which will maintain for a longer period of time the moisture front necessary for the electric current to circulate

por el circuito. Aunque debido al prooeso electro-osmótico general hay tendencia a la on the circuit Although due to the general electro-osmotic process there is a tendency to

acumulación de agua en el electrodo que actúa como cátodo general del sistema water accumulation in the electrode that acts as the general cathode of the system

localizado en el medio C l. located in the middle C l.

• Amortiguación del pH en las inmediaciones del electrodo situado en el medio e2. Los • pH damping near the electrode located in the middle e2. The

5 incrementos de pH que se producen en un compartimento catódico debido a la generación de OH· se ven amortiguados en mayor medida por la generación de 1-1' en este medio. 5 pH increments that occur in a cathodic compartment due to the generation of OH · are further absorbed by the generation of 1-1 'in this medium.

• Disminución de los iones OH· que entran en el interior del material poroso. Esto pcnnite alcanzar una mayor eficacia en la movilización de otros iones que se encuentren en el interior del medio, material o estructura porosa a tratar. • Reduction of OH ions that enter inside the porous material. This pcnnite achieve greater efficiency in the mobilization of other ions that are inside the porous medium, material or structure to be treated.

10 Tal y como sucede en el ánodo, este procedimiento favorece que tengan lugar posteriores procesos de extracción mediante otros mecanismos, como los procesos de difusión, una vez que se intenumpe el campo eléctrico, al presentar la papeta que está en contacto con el material poroso 10 As is the case with the anode, this procedure favors subsequent extraction processes through other mechanisms, such as diffusion processes, once the electric field is interrupted, when presenting the paper that is in contact with the porous material

(F) una baja concentración iÓnica. (F) a low ionic concentration.

En una realización particular y dependiendo del material a intervenir y de variables económicas 15 tales como la energía consumida, el procedimiento de la presente invención se puede simplificar y/o modificar ligeramente, de manera que: In a particular embodiment and depending on the material to be intervened and economic variables 15 such as the energy consumed, the process of the present invention can be simplified and / or modified slightly, so that:

• Se aplique únicamente una mejora del compartimento anódico (Figura 3), mediante la división de este compartimento en dO$ medios distintos (A I Y A2) con dos electrodos conectados en serie sobre los que se aplican distintos potenciales (V I YV2, cumpliéndose • Only an improvement of the anodic compartment is applied (Figure 3), by dividing this compartment into dO $ different media (A I and A2) with two electrodes connected in series on which different potentials are applied (V I YV2, fulfilling

20 que VI > V2) y un único medio que confonna el compartimento catódico (e2) con un electrodo que estará conectado a tierra (V 1 = O) y que actuara como cátodo del sistema. Este procedimiento alternativo pcrnlite obtener las ventajas que tal y como se comentó anterionnente reporta una mejora en este compartimento (página 5, líneas 31-41). 20 that VI> V2) and a single medium that confuses the cathodic compartment (e2) with an electrode that will be grounded (V 1 = O) and that will act as a cathode of the system. This alternative procedure allows obtaining the advantages that, as previously mentioned, report an improvement in this compartment (page 5, lines 31-41).

• Se aplique únicamente una mejora del compartimento catódico (Figura 4), realizando en • Only an improvement of the cathodic compartment is applied (Figure 4), performing in

25 este caso ulla di vis ión del compartimento catódico en dos medios (Cl y e2) con dos electrodos conectados en serie, aplicando en el electrodo e2 un potencial V.l y conectando el electrodo el a tierra (V4=0) y un único medio que confonlla el compartimento anódico (Al) con un potencial V2 y que actuará como ánodo del sistema. Este procedimiento alternativo pernlite obtener las ventajas que reporta una mejora en 25 this case ulla di vision of the cathodic compartment in two media (Cl and e2) with two electrodes connected in series, applying on the electrode e2 a potential Vl and connecting the electrode to ground (V4 = 0) and a single medium that confront the anodic compartment (Al) with a potential V2 and which will act as the anode of the system. This alternative procedure allows you to obtain the advantages that an improvement in

30 este compartimento (página 6, líneas 32-42). En este caso el electrodo del medio A2 se debe alejar del material a tratar a u:na mayor distancia que la que se deja con la configuración preferente para garantizar que el sistema tampón confeccionado únicamente por la papeta carbonatada y el electrolito impidan que el material se pueda ver afectado por los va lores ácidos (.!t: pH que se alcanzarán en las proximidades del 30 this compartment (page 6, lines 32-42). In this case, the electrode of the medium A2 must move away from the material to be treated at a greater distance than that left with the preferred configuration to ensure that the buffer system made solely by the carbonated paper and the electrolyte prevents the material from being able to be affected by acid values (.! t: pH that will be reached in the vicinity of the

3S electrodo que se encuentra en este medio (A2). 3S electrode found in this medium (A2).

En ambas realizaciones particulares se reduce el número de fuentes de alimentación necesarias a In both particular embodiments the number of necessary power supplies is reduced to

2. 2.

En otra realización particular se pueden cstable,cer pulsos de corriente (CP, Figura 5) en vez rlc corriente continua (DC) en los electrodos situados en los medios más próximos al material poroso In another particular embodiment, certain current pulses (CP, Figure 5) can be used instead of direct current (DC) in the electrodes located in the means closest to the porous material

40 a tratar (medios A2 y e2). De esta manera el consumo de energía se reduce, al mismo tiempo que se favorece la migración de los aniones y cal iones extraídos a los electrodos situados en los medios más distantes (medios Al yel). 40 to be treated (means A2 and e2). In this way the energy consumption is reduced, at the same time as it favors the migration of the anions and cal ions extracted to the electrodes located in the most distant means (means Al yel).

Al igual que se recoge en la mayor parte de los estudios centrados en la desalini¡wción de materiales porosos mediante técnicas eJectrocinéticas y en la patente europea [Rórig-Dalgaard, 1. 45 et al. 2011 (Patent W0I2009/124890)], es imprescindible interponer entre el material pétreo a tratar y el electrodo un material que sea capaz de retener los iones que se ven forlados a migrar hacia las inmediaciones del electrodo respectivo. Este material debe servir en todo momento de As in most of the studies focused on the desalination of porous materials using eJectrokinetic techniques and in the European patent [Rórig-Dalgaard, 1. 45 et al. 2011 (Patent W0I2009 / 124890)], it is essential to interpose between the stone material to be treated and the electrode a material that is capable of retaining the ions that are forced to migrate to the vicinity of the respective electrode. This material must at all times serve

medio de contacto entre el electrodo y el material poroso, y debe contener un contenido de humedad suficiente para pennitir la correcta circulación de la comente eléctrica. means of contact between the electrode and the porous material, and must contain a sufficient moisture content to allow the correct circulation of the electric source.

Generalmente, se emplean papelas que pueden estar confeccionadas con diferentes compuestos. Generally, papers that can be made with different compounds are used.

En su realización preferente en este procedimiento se recomienda el empleo de las siguientes papetas: In its preferred embodiment in this procedure the use of the following papers is recommended:

a) El medio A 1 (Figura 1) se rellena con una papeta confeccionada con celuloS<1 y una disolución tampón de ácido cítrico! citrMO de sodio de pl-l 6 (O, Figura 1). La relación en peso de ambos componentes necesaria para la confección de esta papeta es de 7.6: 1 respectivamente. La celulosa es un material que se caracteriza por presentar: a) Media A 1 (Figure 1) is filled with a paper made with cellulose S <1 and a citric acid buffer solution! sodium citrMO of pl-l 6 (O, Figure 1). The weight ratio of both components necessary for the preparation of this paper is 7.6: 1 respectively. Cellulose is a material that is characterized by presenting:

• •: Elevada capacidad de almacenamiento de líquido debido a los grandes poros que presenta. Además, al carecer de poros de tamaño de acceso inferior a 10 }.1m pennite que si se rellena el medio A2 con una papeta de tamaño de poro más pequeño, como es el caso de las papetas de sepiolita o caolín, se produzca un fenómeno de hidratación de la papeta situada en ese medio por succión capilar. High liquid storage capacity due to the large pores it presents. In addition, lacking pores of access size less than 10} .1m pennite that if the A2 medium is filled with a smaller pore size paper, such as sepiolite or kaolin papers, a phenomenon occurs of hydration of the paper located in that medium by capillary suction.

• •: Nula capacidad amortiguante del pH. Ourmlle el tratamiento la elevada generación de grupos H' que se van a producir en su seno van a pcm1itir la generación continua de moléculas de agua cn la papeta que se encuentra en el medio A2 debido a procesos electro-osmÓlicos. Null pH buffering capacity. Our treatment is the high generation of H 'groups that are going to be produced in the breast and will continue the continuous generation of water molecules in the paper found in the A2 medium due to electro-osmolic processes.

b) El medio A2 (Figura 1) se rellena con una papeta confeccionada con caolín, carbonato de calcio y el mismo electro lito tampón que el empleado en la confección de la papeta de celulosa (E, Figura 1) siguiendo una relación en peso 1: 1.2: 1.3 respectivamente. El caolín es un material que se caracteriza por poseer una elevada capacidad de absorción y una elevada capacidad de intercambio iÓnico. La adición de carbonato de calcio a esta papeta pennite incrementar la capacidad amortiguadora del sistcma. Si por cualquier motivo el pl-l de este medio se vuclve ácido, el carbonato de calcio se descompondrá amortiguando estas variaciones al mismo tiempo que se forman moléculas de agua, tal y como se recoge en las siguientes reacciones: b) The medium A2 (Figure 1) is filled with a paper made of kaolin, calcium carbonate and the same electro lithium buffer as used in the manufacture of cellulose paper (E, Figure 1) following a weight ratio 1 : 1.2: 1.3 respectively. The kaolin is a material that is characterized by having a high absorption capacity and a high capacity for single exchange. The addition of calcium carbonate to this pennite paper increases the buffering capacity of the system. If for any reason the pl-l of this medium becomes acidic, calcium carbonate will decompose by damping these variations at the same time that water molecules are formed, as collected in the following reactions:

• eaco~ + 1·1' -Ca2• + !-leo)· • eaco ~ + 1 · 1 '-Ca2 • +! -Leo)

c) El medio C2 (Figura 1) se rellena con una papcla confeccionada únicamente con caolín y electrolito tampón a un pH de 6 (F, Figura 1) siguiendo una relación en peso 1.6: l. Nuevamente se selecciona el caolín por su capacidad de intercambio iónico que le pennitirá fijar los posibles grupos OH· que se encuentran en las inmediaciones del material a tratar, favoreciendo que estos no entren en el sistema y reduzcan la eficiencia del tratamiento. c) The medium C2 (Figure 1) is filled with a papcla made solely with kaolin and electrolyte buffer at a pH of 6 (F, Figure 1) following a 1.6: 1 weight ratio. Again the kaolin is selected for its ion exchange capacity that will allow it to fix the possible OH · groups that are in the immediate vicinity of the material to be treated, favoring that these do not enter the system and reduce the efficiency of the treatment.

d) El medio el (Figura 1) se rellena con una papela compuesta por caolín, carbonato de calcio y el mismo electrolito tampón que: el utilizado en la confección de las otras papetas, pero tamponado en este caso a un pH 5 (G, Figura 1). La relación en peso de los diferentes componentes utilizados en la confección de esta papeta es la misma que la utilizada en la confección de la papeta E situada en elltlledio A2. En este caso el pH del electrolito es un pI-! ácido, lo que ocasionará la descomposición del carbonato de calcio siguiendo las reacciones descritas anterionnente. Los iones calcio libres reaccionarán con los OH· que se van generando en las proximidades del electrodo situado en este medio (e 1), fonnando ea(OI·I)2. d) The medium (Figure 1) is filled with a paper composed of kaolin, calcium carbonate and the same buffer electrolyte as: the one used in the preparation of the other papers, but in this case buffered at pH 5 (G, Figure 1). The weight ratio of the different components used in the preparation of this paper is the same as that used in the preparation of paper E located on the A2 floor. In this case the pH of the electrolyte is a pI-! acid, which will cause the decomposition of calcium carbonate following the reactions described above. The free calcium ions will react with the OH · that are generated in the vicinity of the electrode located in this medium (e 1), connecting ea (OI · I) 2.

A su vez, la migración de los W procedentes del electrodo situado en el medio e2 hacía el electrodo del medio e l, pcnnilc mantener durante más tiempo esta capacidad de fijación de los OR . Este procedimiento consigue amortiguar. los incrementos de pH en las inmediaciones del material a tratar e incrementar la eficiemcia del tratamiento al reducir la cantidad de OH que puedan entrar en el material o estructura porosa a tratar. In turn, the migration of the W from the electrode located in the middle e2 made The middle electrode, pcnnilc maintain this capacity for longer OR fixation. This procedure manages to cushion. pH increases in the immediate vicinity of the material to be treated and increase the treatment efficiency by reducing the amount of OH that can enter the porous material or structure to be treated.

En aira realización particular, la proporción de carbonato de calcio uti lizada a la hora de confeccionar las papctas E y G pueden ser reducida en función de los potenciales aplicados en cada uno de los electrodos. Esto se debe ti que cuanto mayor sea la diferencia de potencial establecida entre los electrodos de los medios que confonnan el compartimento anódico (V 1·V2) y entre los electrodos que conforman el compartimento catódico (V3•V4), mayor será la capacidad amortiguadora que tiene el sistema, al produc:irse una mayor cantidad de iones OH' en las inmediaciones del electrodo E2 y de H' en las inmediaciones del electrodo E3. In a particular embodiment, the proportion of calcium carbonate used when making the E and G papts can be reduced depending on the potentials applied in each of the electrodes. This is due to the fact that the greater the difference in potential established between the electrodes of the media that make up the anodic compartment (V 1 · V2) and between the electrodes that make up the cathodic compartment (V3 • V4), the greater the damping capacity that the system has, when producing: a greater amount of OH ions go in the vicinity of electrode E2 and H 'in the vicinity of electrode E3.

La aplicación del procedimiento descrito en supcrlicies pétreas verticales (paredes o muros de edificios o infraestructuras) que se encuentren afectadas por sales o por cualquier otro contaminante iónico requiere del uso del dispositivo diseñado en esta invención (Figuras 6, 7 Y 8). La aplicación de esta técnica en el campo de la remediación de suelos, o en la recuperación de minerales presentes en escombreras o en fangos de depuradora, es más sencilla, basta únicamente en llevar a cabo la inserción directa de los electrodos necesarios situando el medio a tratar entre los electrodos E2 y E3 (Figura 1). En ambos casos, los efectos asociados al procedimiento descrito en la presente invención se regularán a partir de los potenciales establecidos en los diferentes electrodos que confonnan el procedimiento. The application of the procedure described in vertical stone surfaces (walls or walls of buildings or infrastructure) that are affected by salts or any other ionic contaminant requires the use of the device designed in this invention (Figures 6, 7 and 8). The application of this technique in the field of soil remediation, or in the recovery of minerals present in debris or in sewage sludge, is simpler, it is enough only to carry out the direct insertion of the necessary electrodes by placing the medium to treat between electrodes E2 and E3 (Figure 1). In both cases, the effects associated with the procedure described in the present invention will be regulated from the potentials established in the different electrodes that make up the procedure.

Breve descripción de las figuras Brief description of the figures

Figura 1. Esquema del procedimiento eleclrocinético descrito en la invención. En él se aprecia los dos medios (Al y A2) que confornl<111 el compartimento anódico, y los medios el y e2 que confonnan el compartimento catódico. Cada uno de los medios contiene un electrodo al cual se aplica un determinado potencial (VI, V2, V3 y V4) y una papela de diferente composición en función del medio en el que se encuentre (D, E, F Y G). Entre ambos compartimento se encuentra el material poroso (R) que se va a tratar. También se muestra el movimiento de los diferentes aniones (l ' y OH') y cationes (2' y 1'1') a través de los diferentes medios. Figure 1. Scheme of the electro-kinetic procedure described in the invention. It shows the two means (Al and A2) that make up <111 the anodic compartment, and the means el and e2 that make up the cathodic compartment. Each of the media contains an electrode to which a certain potential is applied (VI, V2, V3 and V4) and a paper of different composition depending on the medium in which it is located (D, E, F and G). Between the two compartments is the porous material (R) to be treated. It also shows the movement of the different anions (l 'and OH') and cations (2 'and 1'1') through the different means.

Figura 2. Esquema de conexión en serie de los diferentes electrodos que componen el procedimiento de la invención. En él se muestran las tres fuentes de alimentación neCes.1rias para llevarlo a cabo y 4 resistencias, 3 de ellas variablcs quc se corresponden con In resistencia del compartimento anódico (RA), del nHlteri:¡1 poroso (RR) y del compartimento catódico (Re) y unn de ellas externa al montaje y de valor conocido (RE) que pennite medir la intensidad 11 que circuln por el circuito. Figure 2. Diagram of serial connection of the different electrodes that make up the process of the invention. It shows the three power supplies needed to carry it out and 4 resistors, 3 of which vary according to the resistance of the anodic compartment (RA), the nHlteri: 1 porous (RR) and the cathodic compartment (Re) and one of them external to the assembly and of known value (RE) that allows to measure the intensity 11 circulating in the circuit.

Figura 3. Esquema del procedimiento electrocinético de la presente invención simplificado, donde se muestra la mejora unicamente del compartimento anódico confonnado por los medios A I Y A2. El compartimento catódico únicamente está compuesto de un medio (e2). Figure 3. Scheme of the simplified electrokinetic process of the present invention, showing the improvement only of the anodic compartment confined by means A I and A2. The cathodic compartment is only composed of a medium (e2).

Figura 4, Esquema del procedimiento electrocinético de la presente invención simplificado, donde se muestra la mejora únicamente del compartimento catódico confonnado por los medios eI y e2. El compartimento anódico únicamente eslá compuesto de un medio (A2). Figure 4, Schematic of the simplified electrokinetic process of the present invention, showing the improvement only of the cathode compartment confounded by means eI and e2. The anodic compartment is only composed of a medium (A2).

Figura S. Esquema del procedimiento electrocinético de la presente invención donde se muestra la aplicación de pulsos de corriente en los medios más próximos al material poroso a tratar (A2 y e2) y de corriente continua en los electrodos m;is alejados (A 1 Y C 1). Figure S. Schematic of the electrokinetic process of the present invention showing the application of current pulses in the means closest to the porous material to be treated (A2 and e2) and direct current in the m; is remote electrodes (A 1 YC one).

Figura 6. Vista general de dispositivo diset'iado para la aplicación del procedimiento en superficies pétreas, en la cual se pueden apreciar los sib~ientes elementos: cuerpo o caja principal (\). uno O dos electrodos (2), una pieza móvil (3,), tres resanes (4) que se alojan en tres cilindros Figure 6. General view of a device designed for the application of the procedure on stone surfaces, in which the following elements can be seen: body or main box (\). one or two electrodes (2), a moving part (3,), three resins (4) that are housed in three cylinders

(5) que se caracterizan por tcner una rosca hembra en uno de sus extremos, tres tapones machos (6), cuatro piezas móviles (7) que sujetan a UIllO de los electrodos y que están alojadas en 4 hendiduras practicadas en la mitad de la caja pnncipal (8), ocho agujeros para fijar la caja a una pared (9), dos tapas superiores (10) cada una de ellas con un surco (12) Y una tapa inferior (11). (5) characterized by having a female thread at one of its ends, three male plugs (6), four moving parts (7) that hold UIllO of the electrodes and that are housed in 4 slits made in the middle of the main box (8), eight holes to fix the box to a wall (9), two upper covers (10) each with a groove (12) and a lower cover (11).

Figura 7. Detalle de vista en perfil del dispositivo diseñado donde se especifican sus dimensiones en mm y donde se identifican cada uno de los elementos que lo componen. Figure 7. Detail of the profile view of the designed device where its dimensions are specified in mm and where each of its component elements is identified.

Figura 8. Destalle de vista en planta del disposi tivo disei\ado (parte superior e inferior), donde se especifican sus dimensiones en mm. Figure 8. Detail of the plan view of the designed device (upper and lower part), where its dimensions are specified in mm.

Figura 9. Esquema del procedimiento electrocinético empleado en la mayor parte de las intervenciones realizadas para la extracción d.e iones presentes en el interior de materiales porosos. Figure 9. Scheme of the electrokinetic procedure used in most of the interventions performed for the extraction of ions present inside porous materials.

Ejemplo de una realización detallada Example of a detailed embodiment

Este procedimiento novedoso se evalúo en laboratorio siguiendo los montajes de las Figuras 1, 3 Y 4 en la desalinización de muestras de dos tipos de materiales porosos diferentes como son una arenisca y un tipo de ladrillo árabe, emp leando para ello el sistema de conexión en serie de la Figura 2. This novel procedure was evaluated in the laboratory following the assemblies of Figures 1, 3 and 4 in the desalination of samples of two different types of porous materials such as a sandstone and a type of Arab brick, investing in this connection system series of Figure 2.

Los parámetros evaluados y que se detallan a continuación, se compararon con los obtenidos al emplear el diseño que viene recogido en la m<lyoría de las investigaciones realiz.1das hasta la fecha (Figura 9). The parameters evaluated and detailed below, were compared with those obtained when using the design that is included in the majority of the investigations carried out to date (Figure 9).

Para la evaluación del nuevo procedimiento en sus diferentes variantes (Figums 1, 3 Y 4) se evaluaron los siguientes escenarios: For the evaluation of the new procedure in its different variants (Figums 1, 3 and 4) the following scenarios were evaluated:

l. Para la configuración general del procedimiento recogido en la presente IIlVenClon (Figura 1) se evaluaron a su vez dos escenarios distintos, en uno de ellos se estableció una diferencia de potencial entre los electrodos del ánodo de 2 V Y entre los electrodos del cátodo de 1 V. Mientras que en el otro, se incrementó esa diferencia de potencial entre los electrodos del ánodo a 4 V Y S4;: mantuvo la misma diferencia de potencial entre los electrodos del cátodo. l. For the general configuration of the procedure included in this IIlVenClon (Figure 1), two different scenarios were evaluated, in one of them a potential difference was established between the electrodes of the 2 V anode and between the electrodes of the cathode of 1 V While in the other, that potential difference between the anode electrodes was increased to 4 V and S4 ;: it maintained the same potential difference between the cathode electrodes.

2. 2.: Para la configuración del procedimiento recogido en la Figura 3 (mejora únicamente del ánodo) se evaluaron las dos diferenc:ias de potencial que se habían evaluado en la configuración general, es decir, dircrencias de 2 y 4 V entre los electrodos del ánodo. For the configuration of the procedure shown in Figure 3 (improvement of the anode only), the two potential differences that had been evaluated in the general configuration were evaluated, that is, 2 and 4 V directions between the anode electrodes.

3. 3.: Para la varianle del procedimiento recogido en la Figura 4 (mejora únicamente del cátodo). se evaluó únicamente como influye en los resultados una diferencia de potencial de I V entre los electrodos del cátodo. For the varianle of the procedure shown in Figure 4 (improvement of the cathode only). Only a potential difference of I V between the electrodes of the cathode was evaluated as the results influence.

En lodos los ensayos realiz.1dos, tanlO los que empIcan la configuración del procedimiento descrito en esta invención (Figuras 1,3 Y 4), como los realizados con la configuración tradicional (Figura 9), se aplicó en el electrodo del ánodo situado en el medio mas próximo al material (A2) un potencial constante de 10 V. In sludge the tests carried out, both those that undertake the configuration of the procedure described in this invention (Figures 1,3 and 4), as those carried out with the traditional configuration (Figure 9), were applied to the anode electrode located in the medium closest to the material (A2) a constant potential of 10 V.

Los parámetros evaluados en todas las configuraciones ensayadas antes, durante y una vez finalizados los direrentes tratamientos fuero n los siguientes: The parameters evaluated in all configurations tested before, during and after the end of the treatments were n the following:

• Registro de la evolución de la intensida.d de corriente y de la resistcncia cntrc cada uno de los med ios que confonnan cada uno de Jos procedimientos evaluados en cada caso, a partir del registro de las diferentes caídas de potencial que se producen entre electrodos (6V entre ánodos, 11 V entre cátodos y (},V entre electrodos situados en las proximidades del material) así como de la intensidad y de la resistencia global (11 V entre el ánodo principal y el cátodo principal del montaje). • Record of the evolution of the current intensity d and the resistance cntrc each of the means that confront each of the procedures evaluated in each case, from the record of the different potential drops that occur between electrodes (6V between anodes, 11 V between cathodes and (}, V between electrodes located in the vicinity of the material) as well as the intensity and overall resistance (11 V between the main anode and the main cathode of the assembly).

5 • Reducción en el contenido de humedad de las diferentes papetas aplicadas en cada medio. 5 • Reduction in the moisture content of the different papers applied in each medium.

• •: Contenido de humedad del material poroso en el instante en que se dio por finalizado el tratamiento. Moisture content of the porous material at the time the treatment was terminated.

• •: Conductividad y pH en cada uno de los medios que confonnan cada compartimento a diferentes intervalos de tiempo. Conductivity and pH in each of the media that confine each compartment at different time intervals.

10 • Conductividad y pH de las papetas y de los materiales porosos tmtados, antes y después del tratamiento. 10 • Conductivity and pH of the papers and the porous materials treated, before and after the treatment.

• Contenido iónico retenido en las diferentes papetas una vez finaliz.,do el tratamiento a partir de extracciones acuosas que son analizadas por cromatografía iónica y espectroscopia de plasma (ICI)·OES). • Ionic content retained in the different papers once finalized., Do the treatment from aqueous extractions that are analyzed by ion chromatography and plasma spectroscopy (ICI) · OES).

15 • Eficacia de extracción obtenida a partir de los análisis cuantitativos realizados sobre extracciones acuosas obtenidas de la filtración de diferentes partes de roca que se han sometido a un proceso de agitación y posterior filtrado mediante cromatografia iónica e ICP, comparando para ello el contenido iónico final presente en el interior de las muestras de los diferentes materiales porosos con el contenido iónico inicial de 4 mucstras de cada 15 • Extraction efficiency obtained from the quantitative analyzes performed on aqueous extractions obtained from the filtration of different rock parts that have undergone a stirring process and subsequent filtration by ion chromatography and ICP, comparing the final ionic content present inside the samples of the different porous materials with the initial ionic content of 4 samples each

20 material que se contaminaron siguiendo el mismo procedimiento y que se tomaron como refercncia. 20 material that was contaminated following the same procedure and that were taken as reference.

Posterionnente, se evalúo la eficacia del procedimiento y sus variantes (Figuras 1, 3 Y 4) en la desalinización in situ de una pared de ladrillo de un edificio histórico empleando para ello el dispositivo objeto también de esta invención (Figuras 6, 7 Y 8). Subsequently, the effectiveness of the procedure and its variants (Figures 1, 3, and 4) in the in situ desalination of a brick wall of a historic building was evaluated using the device also object of this invention (Figures 6, 7 and 8). ).

25 En este caso, los resultados obtenidos se compararon con los alcanzados al emplear el dispositivo diseñado por Ollosen y que se basa en el establecimiento de un campo eléctrico siguiendo el esquema de la Figura 9 [Otlosen, L.M. et al. Scientific Advances and lnnovative Applications in Electrokinetic Remediation2010] [Ollosen, L.M. et al. Structural Faults and Repair, Edinburgh 2012. Proceedings 2012). 25 In this case, the results obtained were compared with those achieved when using the device designed by Ollosen and based on the establishment of an electric field following the scheme of Figure 9 [Otlosen, L.M. et al. Scientific Advances and lnnovative Applications in Electrokinetic Remediation2010] [Ollosen, L.M. et al. Structural Faults and Repair, Edinburgh 2012. Proceedings 2012).

30 En este caso se analizaron únicamente tres escenarios: 30 In this case, only three scenarios were analyzed:

• •: I)rocedimiento general (Figura 1), estableciéndose una diferencia de potencial entre los electrodos del ánodo de 2 V Y entre los del cátodo de 1 V. I) general procedure (Figure 1), establishing a potential difference between the electrodes of the 2 V anode and between those of the 1 V cathode.

• •: Mejora del compartimento anódico (Figura 3), en cl cual se estableció una diferencia de potencial entre lo~ electrodos del ánodo de 2 V. Anodic compartment improvement (Figure 3), in which a potential difference was established between the electrodes of the 2V anode.

35 • Mejora del compartimento catódico (Figura 4), en el cual se estableció una diferencia de potencial entre los electrodos del cátodo de IV. 35 • Improvement of the cathode compartment (Figure 4), in which a potential difference was established between the cathode electrodes of IV.

Los parámetros evaluados fueron los mismos que los evaluados en laboratorio. The parameters evaluated were the same as those evaluated in the laboratory.

Los resultados obtenidos tanto en laboratorio como en su aplicación in situ demuestran como: The results obtained both in the laboratory and in its application in situ show how:

a) La mejora del ánodo penni tió: a) The improvement of the anode penni uncle:

40 o Mantener durante más tiempo un contenido de humedad suficiente en el interior de las papctas y de las muestras de roca, que impidió que el flujo de corriente se viese interrumpido y/o diezmado durante la duración del ensayo. Este hecho pennitió que la intensidad de corriente tras 15 días de tratamiento se mantuviese con el nuevo procedimiento en valores entre 5-8 mA en Función de la diferencia 40 o Maintain for a longer time a sufficient moisture content inside the papctas and rock samples, which prevented the flow of current from being interrupted and / or decimated during the duration of the test. This fact meant that the current intensity after 15 days of treatment was maintained with the new procedure in values between 5-8 mA depending on the difference

45 de potencial aplicada t2V y 4V respectivamente), mientras que con el ensayo 45 of applied potential t2V and 4V respectively), while with the test

tradicional la intensidad a los 2 días de aplicación se había reducido a valores en tomo a 0.5-1 mA. Con la configuración tradicional, el corllenido de agua en el interior de las papetas al finalizar el tratamiento se r~edujo en un 16% mientras que con el nuevo Traditional intensity at 2 days of application had been reduced to values in volume to 0.5-1 mA. With the traditional configuration, the filling of water inside the papers at the end of the treatment was reduced by 16% while with the new

s procedimiento se redujo en lomo a un 8% (un 50% menos de reducción que con el ensayo tradicional). Con resp'~cto al contenido de agua en el interior de la roca, la aplicación de una diferencia de potencial de 2V entre los electrodos del ánodo ocasiona un incremento del cQntenido de agua de la roca con respecto a la aplicación del método tradicional de un 24% aproximadamente, mientras que con la aplicación de una diferencia de potencial de 4V el incremento ocasionado fue de un 41 % aproximadamente. The procedure was reduced on the back to 8% (50% less reduction than with the traditional test). With respect to the water content inside the rock, the application of a potential difference of 2V between the anode electrodes causes an increase in the water content of the rock with respect to the application of the traditional method of a Approximately 24%, while with the application of a potential difference of 4V the increase caused was approximately 41%.

o Tamponar los valores de pH ácidos que se alcanzan en las proximidades del material a tratar al utilizar la metodología tradicional donde se han medido valores de pH en tomo a 6,5. o Buffer the acidic pH values that are reached in the vicinity of the material to be treated by using the traditional methodology where pH values have been measured in volume at 6.5.

lS Con el lluevo procedimiento únicamente se apreciaron valores ácidos de pH en el medio más alejado (A 1), alcanzando valores de pH entre 2,5-3,7 en función de si la diferencia de potencial establecida fue mayor o menor respectivamente entre electrodos del ánodo. Sin embargo, en las proximidades de las rocas se mantuvo en tomo a 7.5 para una diferencia de potencial de 2V y de 9 para una diferencia de potencial de 4V lo que indica que en este último caso se podria haber reducido la cantidad de CaCO~de la papeta ya que la nueva distribución del campo pennite tamponar los valores de pi'! ácidos alcanzados en el primer medio. lS With the rainy procedure only acidic pH values were observed in the furthest medium (A 1), reaching pH values between 2.5-3.7 depending on whether the potential difference established was greater or lesser respectively between electrodes of the anode. However, in the vicinity of the rocks, it was maintained at 7.5 for a potential difference of 2V and 9 for a potential difference of 4V, which indicates that in the latter case the amount of CaCO ~ de the paper since the new distribution of the pennite field buffer the values of pi '! acids reached in the first medium.

o La mejora del ánodo ha pennitido incrementar entre un 10-13% la cantidad de iones cloruro, enlre un 6-1 0% la cantidad de iones nitrato y en un 40% la cantidad o The improvement of the anode has allowed to increase the amount of chloride ions by 10-13%, the amount of nitrate ions by 6-1 0% and the amount by 40%

25 de iones sulfato extraidos por el procedimiento tradicional. Este resultado muestra la mayor eficacia que presenta la mejora del ánodo en la extracción de iones, sobre todo si observamos los resultados obtenidos con los iones menos móviles como los sulfato que son los más dificiles de extraer y que necesitan de una mayor duración deltratami,ento, por lo que es imprescindible garantizar que el tratamiemo no se vea interrumpido por el secado del matcrial situado en las proximidades del electrodo positivo (ánodo). 25 sulfate ions extracted by the traditional procedure. This result shows the greater efficiency of the improvement of the anode in the extraction of ions, especially if we observe the results obtained with less mobile ions such as sulfates that are the most difficult to extract and that need a longer duration of treatment, therefore , so it is essential to ensure that the treatment is not interrupted by the drying of the matcrial located in the vicinity of the positive electrode (anode).

b) Con la mejora del cátodo se concluyó: b) With the improvement of the cathode it was concluded:

o La mejora de este companimento no consiguió mejorar el proceso de secado y/o de perdida de agua que se produce en la papeta situada en el companimento o The improvement of this company failed to improve the process of drying and / or loss of water that occurs in the paper located in the company

35 anódico donde se apreció un incremento considerable de resistencia, 10 que se traduce en una circulación dt: intc.::nsidad de corriente con cstc procedimiento inferior a la alcanzada con el procedimiento de mejora del ánodo (0.5-1 mA tras 7 días). Sin embargo, esta mejora en el compartimento catódico pennitió incrementar del contenido de agua en el interior del material poroso en un 40%, principalmente en la zona del material que se encuentra en contacto con el catado. Anodic 35 where a considerable increase in resistance was observed, 10 which translates into a circulation dt: intc.:: current intensity with cstc procedure lower than that achieved with the anode improvement procedure (0.5-1 mA after 7 days) . However, this improvement in the cathode compartment meant increasing the water content inside the porous material by 40%, mainly in the area of the material in contact with the tasting.

o La nueva distribución del campo al establecer eSla diferencia de potencial entre los electrodos del cátodo, pennüió lamponar los valores de pH tan elevados que se producen en las proximidades del electrodo situado en el medio más alejado (electrodo que actúa como verdadero cátodo del sistema) pasando de 12 a 10. o The new distribution of the field when establishing the potential difference between the electrodes of the cathode, meant to raise the pH values so high that they occur in the vicinity of the electrode located in the furthest medium (electrode that acts as the true cathode of the system) going from 12 to 10.

45 o La distribución del campo y el empleo de las papetas utilizadas en el cátodo, permitió incrementar la eficacia del tratamiento al conseguir mitigar la cantidad de iones OH' que penetran en el interior del material a tratar. De esta fonna se obtuvieron porcentajes de extracción del orden de un 8% superior a los alcanzados con el ensayo tradicional. 45 o The distribution of the field and the use of the papers used in the cathode, allowed to increase the effectiveness of the treatment by being able to mitigate the amount of OH ions that penetrate inside the material to be treated. In this way, extraction rates of the order of 8% higher than those achieved with the traditional test were obtained.

c) La mejora de ambos companimentos simultáneamente (realiz.1ción preferente de la presente invención) pennitió alcanzar las ventajas que aponan los procedimientos c) The improvement of both companies simultaneously (preferred embodiment of the present invention) meant to achieve the advantages established by the procedures

descritos en los párrafos alHeriores (me-Jora exclusivamente del ánodo o del cátodo) de fonna conjunta: described in the preceding paragraphs (me-Jora exclusively of the anode or cathode) jointly:

: o Disminución de la pérdida de agua que se produce en las papetas situadas en el compartimento anódico. Prácticamente durante la duración del tratamiento el contenido de humedad en las papetas ha sido lo su licientemente elevado como para que circulase una intensidad de corriente promedio de 6 mA. Además se apreció al finalizar el ensayo, como la nueva dist ribución pem1itió incrementar el contenido de agua presente en el interior de la roca en un porcentaje superior a un 100% con respecto al que presenta la roca al aplicar el tratamiento tradicional. o Reduction of water loss that occurs in the papers located in the anodic compartment. Practically for the duration of the treatment the moisture content in the papers has been sufficiently high for an average current intensity of 6 mA to circulate. In addition, it was appreciated at the end of the test, how the new distribution allowed to increase the content of water present inside the rock by a percentage greater than 100% with respect to that presented by the rock when applying the traditional treatment.

: o Tamponamiento de los valores extremos de pH que se alcanzan en los medios donde se localizan los electrodos (El y E4), no apreciándose estos valores de pH en las proximidades del material a tratar. Ellamponamiento del pH en el ánodo ha vuelto a ser mayor cuando se establece una mayor diferencia de potencial entre los electrodos del ánodo. o Buffering of the extreme pH values that are reached in the media where the electrodes are located (El and E4), these pH values not being appreciated in the vicinity of the material to be treated. PH stamping at the anode has again become greater when a greater potential difference is established between the anode electrodes.

: o Reducciones de todos los iones próximas al 100%, debido seguramente a: 1) la elevada intensidad de corriente' que circuló por el interior del material durante todo el tratamiento gracias al elevado contenido de humedad que presentaban todos los medios y 2) la disminución en la cantidad de iones H' y OH' que penetraron en el interior del material, lo que facilito la migración de los iones presentes en los medios porosos tratados. o Reductions of all ions close to 100%, probably due to: 1) the high current intensity that circulated inside the material throughout the treatment thanks to the high moisture content of all media and 2) the decrease in the amount of H 'and OH' ions that penetrated inside the material, which facilitated the migration of the ions present in the treated porous media.

Dispositivo Device

En un modo de realización particular que pcnnite la aplicación del procedimiento de la presente invención en cualquiera de sus variantes en superficies porosas verticales como son las paredes de edificaciones o infraestmcturas, se ha diseñado un dispositivo específico (Figuras 6, 7 Y 8). In a particular embodiment that involves the application of the process of the present invention in any of its variants on vertical porous surfaces such as the walls of buildings or infrastructures, a specific device has been designed (Figures 6, 7 and 8).

Este dispositivo comprende un cuerpo o caja principal (1) en el que van alojados los dos electrodos (2), una pieza móvil (3) y las papetas que se utilicen para retener los iones extraidos. This device comprises a body or main box (1) in which the two electrodes (2), a moving part (3) and the papers used to retain the extracted ions are housed.

Uno de los electrodos se fija a la pieza móvil (3). El movimiento de esta pieza es proporcionado por la presión que ejercen tres resortes (4) que van alojados en el interior de tres cilindros huecos de la pieza 3 diseñados para tal fin (S). Estas piez.1s (S) presentan una rosca hembra, a la que se le une un tapón con rosca macho (6) para suministrar una presión homogénea a lo largo de toda la piel.1 3 suministrada por la contracción del resorte (4). One of the electrodes is fixed to the moving part (3). The movement of this piece is provided by the pressure exerted by three springs (4) that are housed inside three hollow cylinders of the part 3 designed for this purpose (S). These pieces 1s (S) have a female thread, to which a plug with a male thread (6) is attached to provide a homogeneous pressure along the entire skin.1 3 supplied by the contraction of the spring (4) .

Esta parte del diseño es fundamental ya que a Imxlida que las papel<ts se van secando es necesario incrementar la presión existente para mantener un buen contacto entre papetas y entre la papela y la pared, con el objeto de impedir que el contacto entre ambos medios se vea reducido debido a una contracción de volumen de las papelas y por tanto pennitir que el proceso de desalinización continúe. This part of the design is essential since at Imxlida that the papers <ts are drying it is necessary to increase the existing pressure to maintain a good contact between papers and between the paper and the wall, in order to prevent the contact between both media It is reduced due to a contraction of the volume of the papers and therefore to allow the desalination process to continue.

El otro electrodo presenta un grado de libertad, que le penmte realizar un movi miento horizontal. The other electrode has a degree of freedom, which allows you to make a horizontal movement.

Para conseguir este movimiento, el electrodo va montado sobre unos soportes poliméricos (7) que están alojados en el interior de unas hendiduras (8) practicadas en el interior de la caja principal a modo de guía. To achieve this movement, the electrode is mounted on polymeric supports (7) that are housed inside grooves (8) made inside the main box as a guide.

Entre ambos electrodos y entre el electrodo móvil y la pared de la construcción a intervenir. irán alojadas las papetas, cuyas misiones principales se recogen en el apartado de descripción de la presente invención. Between both electrodes and between the mobile electrode and the construction wall to intervene. The papers will be housed, whose main missions are set out in the description section of the present invention.

La fijación de los dispositivos a una superficie vertical se realiza mediante el atornillado de los mismos a través de ocho agujeros que presentan las cajas (9). The fixation of the devices to a vertical surface is done by screwing them through eight holes that present the boxes (9).

El dispositivo permite realizar la carga de las par>etas y la descarga de las mismas sin la necesidad de desacoplarlas de la pared. Para ello. se han diseñado una serie de tapas (dos superiores (10) y una inferior (11) que pcm1iten acceder al interior de la celda durante el tratamiento, sin necesidad de desmontarlas. The device allows the loading of the pairs and their discharge without the need to decouple them from the wall. For it. a series of covers (two upper (10) and one lower (11) have been designed that allow access to the interior of the cell during the treatment, without the need to disassemble them.

5 Las tapas superiores presentan dos surcos (12) para la salida de los cables de conexión que conectan los electrodos con la fuente de alimentación. 5 The upper covers have two grooves (12) for the output of the connecting cables that connect the electrodes to the power supply.

De fom1a más esquemática se adjuntan en este documento el plano en perfil de la celda discñada (Figura 7) donde se observan los diferentes elementos que componen la celda y que han sido descritos en los párrafos anteriores, así como las vistas en planta de la pane superior e inferior In a more schematic way, the plan in profile of the design cell is attached in this document (Figure 7) where the different elements that make up the cell and that have been described in the previous paragraphs are observed, as well as the plan views of the pane upper and lower

10 (Fi gura 8). 10 (Figure 8).

J.4 J.4

Claims

1. Electrokinetic procedure for the extraction of ions from a porous structure comprising S the following steps:

to. Placement of the porous material or structure (R) in an electrochemical reactor signed by two compartments, one anodic (+) and another cathodic (-), each divided into two different media (Al, A2 at the anode and el, e2 at the cathode), filled with paper of different composition (D, E at the anode and F, G

the one in the cathode) where four electrodes connected in series are inserted to which a potential continuous-point arrester is applied, which will be greater in the electrode of the anodic compartment EI (potential VI), true anode of the procedure, and smaller in the electrode E4 (potential V 4 = O), true cathode of the procedure, both electrodes are located in the means of

15 each of the compartments that are furthest from the porous material or structure to be treated, while the other two electrodes (E2 and E3) of which E2 has a greater potential for continuous feedback (potential V2> V3) are located in the means closer to the material, both acting as bipolar electrodes.

20 b. Application of different potentials in the electrodes, fulfilling that VI> V2> V3> V4 = -0, which can be established according to the potential differences established between electrodes (VI-V, V2-V] and V3-V.) new distribution of the electric field that causes the generation of an electro-osmotic process in the anodic compartment, while increasing the capacity of

25 damping of the extreme pH changes in the immediate vicinity of the porous material to be treated and the efficiency in the mobilization of the ions present therein is increased, and regularized according to the greater or lesser difference between potentials (VI-V ,. V2-V3 and V) -V.) The magnitude of these phenomena.

2. Electrokinetic method according to claim 1 step a) comprising the use of

30 at least three power supplies connected in series to regulate the intensity quc circulates through each of the means.

3. Electrokinetic method according to claim I stage b) in which the potentials that are applied to the electrodes of the anodic compartment (VI and V2. Being VI> V2), allow the establishment of a new distribution of the electric field characterized in that in the first

35 means At the electrode El (with potential VI) when applying the greatest potential will act as the true anode of the system forcing the migration of the anions extracted from the porous material and greater generation of H ions in its vicinity. while the electrode E2 located in the medium A2 when presenting a lower potential than El (V, <VI) and greater potential than E3 (V2> VJ). will act respectively, as a cathode with respect to Him allowing

40 the anions retained in the paper (E) located in the medium A2 migrate into the paper D located in the medium Al and as a result a generation of OH groups in its vicinity, and as an anode with respect to the electrode E3 (located in the middle e2 in the cathode compartment), intending to mobilize the anions present inside the porous material towards its vicinity and a generation of H ions in its vicinity,

45 which causes the following phenomena in the vicinity of electrode E2 located in the middle closest to the material to be treated (A2):

• •: Generación de mol éculas de agua, lo que permite mantener la humedad suficiente para que la corriente eléctrica circule durante un mayor intervalo de tiempo. Generation of water molecules, which allows maintaining sufficient humidity for the electric current to circulate for a longer period of time.

• •: Amortiguación del pH impidiendo que este se vuelva ácido. PH damping preventing it from becoming acidic.

• •: Disminución en la cantidad de iones H' que llegan al interior del material poroso. Decrease in the amount of H ions that reach inside the porous material.

4. Electrokinetic method according to claim 1 step b) in which the potentials that are applied to the electrodes of the cathode compartment (Y3 and Y 4 = 0, where and »Y4) are intended to establish a new distribution of the electric field characterized by in the middle

5 the electrode E4 (with potential Y4 = 0) connected to ground with the lowest potential value will act as the true cathode forcing all the cations extruded from the porous material to migrate into the paper G located in the middle of it, while the electrode E3 located in the middle C2 when presenting a greater potential than E4 (Vl> V4) and less potential than the electrodes of the anodic compartment El and E2 (V1 <V2 <VI), will act

10 respectively, as a cathode with respect to the El and E2 electrodes pennitising a generation of OH-groups in its vicinity, and as an anode with respect to the electrode E4 pennitating a generation of H- + groups in its vicinity, which causes the following phenomena in the immediate vicinity of electrode E3 located in the middle closest to the material to be treated (e2):

15 • Damping of water consumption in the vicinity of the electrode,

• •: Amortiguación del pH impidiendo que este se vuelva alcalino, PH damping preventing it from becoming alkaline,

• •: Disminución en la cantidad de iones OR que llegan al interior del material poroso. Decrease in the amount of OR ions that reach inside the porous material.

5. Electrokinetic method according to claims 1 to 4, characterized in that the potential difference established between electrodes (V.-V2, V2-V3 and V3-V4, complying

20 that V.> Vl> V3> V 4 = O) And that it is carried out at the level of each pennite power supply to control and regulate the generation of water molecules in the anode, the ammonition of the pH values and the input of ions H · and OH "inside the porous medium, these phenomena being more marked the greater the potential difference between electrodes of the same compartment (V J-Vl, V3-V4).

2S 6. Electrokinetic method according to claim 1, characterized in that the potential differences established between electrodes of the same compartment (V J-V2, V3-V4, provided that VI> V2> V)> V4 = O) penniten mobilize the anions and cations extracted towards the electrodes furthest from the treated porous material (El and E4) found in the means Al and A4, thus permitting to reduce the ionic content present in the

30 pores of the papers found in the media closest to the material to be treated (papers E and F), which increase the efficiency of ion extraction by other processes (mainly diffusion) once the electric field applied Stop acting

7. Electrokinetic method according to claim 1, characterized in that the paper located in the medium Al (D) is composed of a mixture of cellulose and a solution

3S citric acid and sodium citrate buffer of pH 6 in a 7.6: 1 weight ratio, with a high liquid storage capacity and no pH buffering capacity that can generate a high amount of H ions in this medium.

8. Electrokinetic process according to claim 1, characterized in that the A2 (E) medium paper is a mixture of kaolin, calcium carbonate and acid buffer solution

40 citric and sodium citrate pH 6 in a 1: 1.2: 1.3 weight ratio, which can buffer the acidic pH values of medium A 1 by decomposing calcium carbonate at the same time as water molecules are formed.

9. Electrokinetic method according to claim 1, characterized in that the C2 media (F) is composed of kaolin and citric acid and sodium citrate buffer solution

45 of pH 6 in a 1.6: J weight ratio, with high ion exchange capacity that allows it to fix OR ions from the medium C l.

10. Electrokinetic method according to claim 1, characterized in that the medium paper (G) is composed of kaolin, calcium carbonate and buffer solution of citric acid and sodium citrate of pH 5 which will determine the OH ions generated in the

SO nearby the electrode from the decomposition of calcium from the paper and the formation of Ca (OH) 2.

11. Electrokinetic method according to any of the preceding claims, characterized in that the increase in the potential drop established between the electrodes of the same compartment (VI-V •• V3-V ~, provided that VI> V 2> V ~ > V4 ;;;; O) through power supplies, pennite reduce the amount of carbonate

5 calcium needed to dampen the extreme pH variations that occur in the vicinity of electrodes El and E4, when a greater amount of OH ions is produced "in the vicinity of electrode E2 and H-in the vicinity of electrode E3.

12. Electrokinetic method according to claim 1, characterized in that the

Procedure can be simplified by reducing an electrode in one of the 10 compartments, so that:

to. Only an improvement of the anodic compartment is applied, by dividing this compartment into two different media (A 1 and A2) with two electrodes connected in series on which different potentials are applied (VIY V2, fulfilling that VI> V2) and a only means that confnon the

lS cathodic compartment (e2) with an electrode that will be connected to ground (V3 = O), obtaining only the effects and advantages contained in claim 3

b. Only an improvement of the cathodic compartment is applied, in this case a division of the cathodic compartment into two media (C I and C2) with

20 two electrodes connected in series, applying on the e2 electrode a potential V3 and connecting the electrode to ground (V4 = O) and a single medium that confers the anodic compartment (A2) with a potential V2 and that will act as the anode of the system , obtaining the effects and advantages set forth in claim 4.

13. Electrokinetic process in which the improvement of the cathode or anode according to claim

25 above, includes the use of only two power supplies, which allows reducing the costs associated with energy consumption.

14. Electrochemical method according to any of the preceding claims, characterized in that it can be used in another of its variants pulse comments (ep) on the electrodes closest to the material (E2 and E3) in order to reduce the consumption of

30 energy, while improving the transport of the extracted ions towards the electrode farthest from the porous medium to be treated (El and E4) where direct current (DC) is applied.

15. Electrokinetic device for the extraction of ions from a porous structure according to the method set forth in claim I comprising a main box (1) in which a moving part (3), the D and E sheets are housed if it acts as anode or F and G if it acts as a cathode that confront the different means used to retain the extracted ions, and one or two electrodes (2) in which at least one of the electrodes must be fixed to the moving part (3), while that the other is mounted on 4 polymeric supports (7) housed in four grooves made in the inner part of the main box (8) (two

40 upper and two lower) that serve as a guide, in both cases the electrodes have a single degree of freedom that allows them to perform a horizontal movement.

16. Electro-magnetic device for the extraction of ions from a porous structure according to claims 1 S, characterized in that the movement of the electrode fixed to the moving part (3) is controlled by the homogeneous pressure that three springs (4) in turn housed

4S inside three hollow cylindrical pieces (S) transmit each time they are tightened by three laponds (6) that are screwed into each of the cylindrical pieces, which allows maintaining a sufficient tension level to maintain a good, necessary contact for the correct transport of the electric current between the papers and between the paper and the porous medium to be treated, despite the fact that the papers over time are drying and contracting.

17. 17.: Dispositivo electrocinético para la extracción de iones de una estructura porosa según reivindicaciones 15 a 16, que comprende al menos de ocho orificios (9) que permiten aplicar y/o fijar el dispositivos a una superficie vertical mediante un atornillado. Electrokinetic device for the extraction of ions from a porous structure according to claims 15 to 16, comprising at least eight holes (9) that allow applying and / or fixing the devices to a vertical surface by means of screwing.

18. 18.: Dispositivo electrocinético para la extracción de iones de una estructura porosa segUn Electrokinetic device for the extraction of ions from a porous structure according to

S claims 15 to t7, comprising at least two upper covers (10) and a lower one (11) that allow access to the inside of the device to carry out the loading and unloading of the papers therein without having to decouple them from the site Where they are mounted.

19. Electrokinetic device for the extraction of ions from a porous structure according to

10 claims 15 to 18, characterized in that the upper covers (10) have two grooves (12) for the output of the connecting cables that connect the electrodes with the power supplies.

20. Electrokinetic device for the extraction of ions from a porous structure according to claims 15 to 19, characterized in that the papers, D and E in the event that the

lS device acted as an anode or F, G if it is a cathode, necessary for the application of the procedure are housed in the space between both electrodes and between the electrode mounted on the polymeric supports (7) and the wall .

21. Use of the electrokinetic method according to all the preceding claims, characterized in that it can be applied in any type of porous material that can

20 be affected by an ionic contaminant, as in the intervention of monuments built with porous materials that are affected by soluble salts, in the remediation of soils, and in the concentration and recovery of minerals present in porous media such as mine debris or sewage sludge.