Escuela de MetalurgiaCiclo 2014-II

Fundamentos Metalúrgicos IIExamen Parcial

14/X/14

Sin copias, libros, apuntes OSCME-413R

23

Datos:

∑S-2=10 -3 M Σ [Cd] =10 - 5 M

Σ [Cd] =10 - 5 MEspecie μ°298 S°298

Kj/mol j/°K.molCd 2+ -77.71 -72.802Cd(OH)(+a) -257.461 -12.134

HCdO2(-a) -362.033 -45.606

Cd(OH)4(-2a) -756.707 54.764

H(+a) 0 0

H20 -237.141 69.95

H2S(a) -27.643 126

HS(-a) 12.44 67

S(-2a) 85.972 -14.602

CdS -145.915 72.18 181614121086420-2

2.0

1.5

1.0

0.5

0.0

-0.5

-1.0

-1.5

-2.0

Cd - S - H2O - System at 25.00 C

Eh (Volts)

H 2 O L i m i t s

Cd

CdS

Cd(+2a)Cd(OH)4(-2a)

2.- Diagrama de Pourbaix del sulfuro de CadmioCon ayuda del diagrama de Pourbaix Eth - pH adjunto se pide contestar las siguienets preguntas. Considerar una concentración total de las especies disueltas igual a Σ [Cd] =10 - 5 M y del ∑S-2=10 -3 M , considere soluciones ideales y una T = 5°C. Se pide:a) En la zona de estabilidad del agua señale qué área predomina en el diagrama la zona de inmunidad, corrosión o pasivación. b) Especifique, en base al diagrama en qué ambiente(s) se dará(n) la contaminación por cadmio en medio anóxico u oxico, ácido o básico?, en los efluentes metalúrgicos. ¿Porqué limitamos el análisis a la zona de estabilidad el agua?.c) ¿ Puede el CdS considerarse película pasivante del Cd?. d) ¿Existen equilibrios no redox en el sistema planteado?. Exiisten equilibrios redox idependientes del pH. Señalarlose) En función de los datos adjuntos escriba todas las ecuaciones de equilibrio de la zona de estabilidad del CdS del diagrama presentado. .f) Con ayuda de los datos adjuntos verifique las coordenadas de los puntos invariantes relativos al CdS

t

1.- Eliminación de metales pesados vía la formación de sulfuros metálicos:Determinar la ecuación que representa el diagrama de solubilidad del CdS correspondiente a 5 ˚C , considerando una concentración total de ∑S-

2=10 -3 M y un rango de pH de 0 a 14. Deducir las reacciones no redox con ayuda de los diagramas adjuntos y los datos termodinámicos proporcinados en tabla adjunta. De acuerdo al ECA del MINAM, señalar si el sulfuro formado cumple con eliminar el metal pesado según los LMP para las clases A1= 0.003 mg/Ly A3 = 0.01 mg/L. P atm. Cd= 112.41 g/mol

a

b

181614121086420-2

2.0

1.5

1.0

0.5

0.0

-0.5

-1.0

-1.5

-2.0

S - H2O - System at 25.00 C

Eh (Volts)

H 2 O

H2S(a) HS(-a) S(-2a)