Tema: "Método de separación: Precipitación"

Trabajo Práctico

N°1

Tp de Procesos y Operaciones Químicas

Tema: "Método de separación: Precipitación"

Grupo: Damián Rojas 

Curso: 5to A

Comisión: A

Profesora: Andrea Urrutia

Fecha de entrega: 13/08/18

Índice

• Objetivos                                                                        Pág. 

• Introducción teórica                                                                Pág.

• Materiales y reactivos                                                        Pág.

• Esquemas y procedimientos                                                        Pág.

• Datos Obtenidos                                                                Pág.

• Observaciones                                                                Pág.

• Conclusión                                                                        Pág.

• Anexo                                                                                Pág.

• Bibliografía                                                                        Pág.

OBJETIVOS

• Separar iones sulfatos en forma de precipitado insolubles de una solución de sulfato de sodio.
• Aprender correctamente a preparar una solución.
• Manejo adecuado del material del laboratorio.
• Reforzar conceptos de pureza y rendimiento.

FUNDAMENTACIÓN TEORICA

PRECIPITACIÓN:

Se utiliza más para describir procesos como la formación de sales insolubles, o la transformación química de un ión en otro con mayor o menor estado de oxidación que provoque la formación de un compuesto insoluble. Consiste en la dosificación de determinados productos químicos al agua a tratar, con el fin de llevar a cabo una reacción con un contaminante o grupo de ellos, obteniéndose unos compuestos insolubles que por posterior sedimentación o filtración son eliminados del medio. En algunos casos, la alteración es pequeña, y la eliminación se logra al quedar atrapados dentro de un precipitado voluminoso constituido, principal­mente, por el propio coagulante. Otra consecuencia de la adición de productos químicos es el incremento neto en los constituyentes disueltos del agua resi­dual. Es necesario realizar ensayos en el laboratorio para conocer el consumo de reactivos, y en consecuencia, llevar a cabo el diseño correcto de los equipos de dosificación.

A lo largo de los años, se han empleado muchas sustancias y de diversa naturaleza, como agentes de precipitación, las más comunes son:

•         Sulfato de alúmina.- Al2 (SO4)3·18H2O a Al2 (SO4)3·14H2O

•         Cloruro férrico.- FeCl3

•         Sulfato férrico.- Fe2 (SO4)3 ó Fe2(SO4)3·3H2O

•         Cal.- Ca (OH)2

El grado de clarificación resultante depende tanto de la cantidad de productos químicos que se añade como del nivel de control de los procesos. Mediante precipitación química, es posible conseguir efluentes clarifi­cados básicamente libres de materia en suspensión o en estado coloidal y se puede llegar a eliminar del 80 al 90 por 100 de la materia total suspendida, entre el 40 y el 70 por 100 de la DBO5, del 30 al 60 por 100 de la DQO y entre el 80 y el 90 por 100 de las bacterias. Estas cifras contrastan con los rendimientos de eliminación de los procesos de sedimentación simple, en los que la eliminación de la materia suspendida sólo alcanza valores del 50 al 70 por 100 y en la eliminación de la materia orgánica sólo se consigue entre el 30 y el 40 por 100.

Las principales aplicaciones en el tratamiento de aguas se centra en la eliminación de: Fosfatos, Compuestos tóxicos (metales pesados) y Fluoruros.

- Fosfatos: Se precipitan con sales de aluminio o hierro (generalmente sulfatos).

- Metales pesados: Se precipitan en medio básico con hidróxido cálcico. Se suele hacer a dos niveles de pH:

•         pH= 8 Precipitan: Fe, Al, Cr3+, Cu

•         pH= 10,5 Precipitan: Pb, Mn, Hg, Ni, Cd, Zn

- Fluoruros: Se precipitan con cal.

Materiales y Reactivos

Materiales:

• 1 vaso de precipitados de 250ml
• 1 matraz de 100ml
• 1 varilla de vidrio
• 2 tubos de ensayo
• 1 gradilla
• 1 pipeta de 5ml
• estufa de secado
• balanza
• papel de filtro tarado
• mechero
• tela de amianto
• trípode de hierro

Reactivos:

• Na2SO4 7% m7m (D=1,052g/ml)

Vsc=50ml

• BaCl2 1,2 N (D=1,062 g/ml)

Vsc=50ml

                                                PROCEDIMIENTO

Se coloca en un vaso de precipitado 30ml de la solución de Na2SO4 que se  preparo, luego se agrega lentamente y   por  parte, la cantidad calculada de solución de BaCl2, para producir la precipitación. Ante cada agregado se agito cuidadosamente (el precipitado es la sustancia de interés), se calentó suavemente hasta ebullición y se dejo en reposo.

Se tomo con cuidado una porción del líquido sobrenadante y colocarlo en el tubo de ensayo, agregarle unas gotas de BaCl2, si se observa turbidez o precipitado procedan a volcar nuevamente el contenido del tubo al vaso de precipitado y agregar más reactivo. Luego de este agregado la operación de agitación, ebullición y posterior tiempo de reposo. Una vez realizado el procedimiento anterior, se deberá repetir el ensayo de prueba con el líquido sobrenadante. Si no se observa turbidez entonces la precipitación ha concluido.

Se dejo enfriar, y una vez frio se procederá a la filtración utilizando para esto el papel de filtro previamente tarado. Se debe lavar cuidadosamente el precipitado y dejar escurrir. Se colocara el papel de filtro conteniendo el precipitado a una estufa regular a 100°C, donde se mantendrá durante 2hs, se deja enfriar y luego se maso.

                                     Datos obtenidos

1. Datos masados de ambas sales para preparar las soluciones en 50ml de agua:

1. Datos de los ml calculados y utilizados de cada solución para preparar el precipitado:

1. Datos del papel de filtro:

1. Datos de el precipitado obtenido:

Observaciones

• Al preparar las soluciones de ambas sales, tuvimos que calentarlas para que se puedan disolver todos los cristales completamente.
• Al agregar los 26ml de Sc. de Cloruro de Bario a los 30 ml de Sc. de Sulfato de Sodio (ambas Sc. incoloras), la reacción se torno de un color blanco intenso.
• Luego de juntar ambas soluciones, calentar y dejar enfriar. No se produjo el sobrenadante esperado, por lo que tuvimos que agregar 3ml más de BaCl2, calentar y dejar enfriar de nuevo.

Luego de realizar este segundo paso de nuevo se dio el sobrenadante, por lo tanto no quedó turbia la solución y se pudo concluir la práctica del tp.

Conclusión

Se lograron los objetivos planteados ya que en el transcurso de la práctica se pudo manejar con exactitud los elementos y gracias a ello poder preparar una solución correctamente y por ultimo realizar el precipitado de manera correcta y poder completar la práctica.

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