Ao del centenario de Machu Picchu para el Mundo Universidad
Nacional De Piura Facultad de MinasEscuela profesional de Ingeniera
Qumica
INDORME N04METODOS DE SEPARACION DE MEZCLASCURSO: Laboratorio de
Qumica I
DOCENTE: Ing. Ruth A. Concha Velarde
HORARIO : lunes
INTEGRANTES:
Camacho chiroque Leslie Grados Barrionuevo Tania
I. OBJETIVOS
Adiestrarse en algunas tcnicas bsicas de separacin de mezclas,
empleadas frecuentemente en el trabajo de laboratorio. Determinar
de acuerdo a sus caractersticas el mtodo adecuado para la separacin
de mezclas.
II. FUNDAMENTO TERICO
En su estado natural las sustancias generalmente se encuentran
formando mezclas y compuestos con impurezas, pero su utilizacin, en
la mayor parte de los casos, se necesitan sustancias puras. Es
necesario entonces separar los componentes de una mezcla, y para
ello es indispensable tener en cuenta el estado general de la misma
y las propiedades de sus componentes.La diferencia en los valores
de las propiedades fsico qumicas se han empleado para estructurar
varias tcnicas de separacin de mezclas, que son aplicadas en
industria de gran escala; pero se basan en mecanismos ms menos
simples, que en forma sencilla se desarrolla en la presente
practica.Algunas de estas son: TamizadoTcnica empleada para
seleccionar partculas slidas de un dimetro promedio determinado
hacindolas pasar por un conjunto de tamices, zarandas o cernidores.
(Redes de mallas de gruesos a finos). El tamizado es la operacin
inicial en la separacin de slidos y no de un mtodo que sirva para
separara completamente los mismo. LevigacinTcnica empleada en la
separacin de minerales (mineral que contiene alta concentracin de
uno o ms metales) de rocas y tierras de escaso valor industrial
(gangas). Consiste en colocar la mescla mineral previamente
pulverizada y tamizada en un recipiente donde se le aplica una
corriente de agua: el mineral por su mayor peso (mayor densidad)
queda en el fondo del recipiente y la ganga que flota es arrastrada
por el agua que desborda el recipiente.
ExtraccinTcnica que consiste en separar un componente de una
mescla de slidos, o lquidos empleando un solvente selectivo que no
reacciona qumicamente con sus componentes, en el cual la sustancia
a extraer es soluble.
SecadoTcnica que consiste en eliminar el contenido de humedad de
una sustancia, mediante una fuente de calor. En el laboratorio se
realiza en estufas. CristalizacinConsiste en la formacin de slidos
cristalinos a partir de una solucin homognea o heterognea
previamente filtrada, por disminucin de la solubilidad del soluto
por vaporizacin del solvente mediante una fuente de calor o
enfriamiento de la solucin. Filtracin Operacin que consiste en
separar los slidos insolubles de un liquido a travs de un medio
poroso (algodn, papel, filtro, amianto, etc.) la cual retiene el
slido y deja pasar solo el lquido. SedimentacinTcnica que permite
separar mezclas heterogneas de slidos de un liquido, al dejar en
reposo la mezcla.la fuerza de atraccin gravitacional hacen que los
slidos bajen al fondo del recipiente; primero lo mas pesado y al
ultimo los mas ligeros. Esta operacin se utiliza para grandes
volmenes de solicion y se puede acelerar con el uso de aglutinantes
qumicos. DecantacinTcnica empleada para la separacin de los
componentes de una mezcla heterognea (2 fases), pudiendo ser esta
de lquidos inmiscibles o slido-lquido previamente sedimentados.
CentrifugacinTe3cnica que es utilizada para separar mezclas
heterogneas de slidos suspendidos en un liquido y que a pesar de
estar en reposo no es posible se sedimentacin. Se basa en el
aumento de la atraccin gravitacional, debido a la fuerza centrifuga
desarrollada por el aumento de la velocidad rotacional de la
centrfuga.
DestilacinTcnica que consiste en separar los componentes de una
mezcla liquida homognea (lquidos mescibles) por calentamiento,
aprovechando los distintos puntos de ebullicin de sus componentes.
Cuando es entre dos sustancias se llama destilacin simple y cuando
hay mas de 2 componentes destilacin fraccionada. PrecipitacinTcnica
que consiste en preparar uno de los componentes de una mezcla
homognea mediante el uso de un agente o reactivo precipitante de la
sustancia que deseamos separar.
CromatografaTcnica de separacin de sustancias de una mezcla
basada en el distinto grado de absorcin y migracin de los
componentes a separar en un medio adecuado. Se utiliza para separar
mezclas solidas, liquidas, gaseosas y slidos-lquidos.
III. EQUIPOS Y MATERIALES3.1. Materiales 01 Matraz erlenmeyer de
500 ml 02 matraces de 125 ml 01 vaso de precipitacin de 100 ml 01
vaso de precipitacin de 250 ml 01 pipeta de 5 ml 01 probeta de 25ml
01 luna de reloj 01 embudo de vidrio Papel filtro 01 pera de
decantacin 03 tubos de ensayo 01 esptula 01 piceta 01 auxiliar de
pipeta 01 bagueta
3.2. Reactivos Agua potable Solucin de Nitrato de plomo II cido
clorhdrico (cc) Solucin de cromato de potasio Alcohol etlico Agua
de yodo Solucin de alumbre Solucin de oxido de calcio Equipos:
cocina elctrica, De filtracin simple, Estufa, desecador
IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Experimento N01: Sedimentacin- Decantacin1. En un matraz
erlenmeyer mida 4 a 6g de arcilla y disuelva con agua corriente
hasta 500 ml.2. Moviendo el matraz con la mezcla verter esta a dos
matraces de 125ml.3. A un matraz de 125ml, adicionar 5ml de alumbre
y al otro 5 ml de oxido de calcio; agitar, reposar los 03 matraces
por 20 minutos, comparar la sedimentacin.4. Decantar sobre el vaso
precipitado
Experimento N02: Filtracin- Cristalizacin1. Armar un equipo de
filtracin.2. Medir de 5g. de salmuera en vaso de 100 ml, disolver
con 40 ml. De agua caliente.3. Filtrar la solucin obtenida.4.
Llevar la solucin filtrada a evaporacin hasta que absorbe un
enturbamiento.5. Retire del calor y deje enfriar sobre un cartn.
Observar.
Experimento N03:Precipitaciny Centrifugacin1. En un tubo de
ensayo, coloque aproximadamente 3 ml de una solucin de nitrato de
plomo ll, luego aadir gotas de HCl (cc)2. Agitar la mezcla de dicha
sustancia y dejar en reposo. Observar3. En un tubo de ensayo tomar
3 ml de solucin de nitrato de plomo II, aada luego 1ml de solucin
de cromato de potasio. Dejar reposar por 5 min, y observar.4. Tomar
una proporcin previamente agitada y aadirla a un tubo de centrifuga
y centrifugar por 2 a 3 min a 3000 r.p.m.5. Compare con el
sobrenadante del tubo inicial. Observar.
Experimento N05: Decantacin1. En un vaso de precipitado, tomar
una muestra aproximada de 30 ml de agua.2. Agregue 10 ml de bencina
o aceite, agite vigorosamente.3. Llevar la mezcla a una pera de
decantacin o embudo de separacin y separar componente.
Experimento N06: Extraccin1. En un embudo de separacin, coloque
15 ml de la solucin, agua de yodo.2. Aada 5 ml de bencina que
funciona como disolvente.3. Tape el embudo y agite vigorosamente
durante 30 segundos , luego dejar en reposo.4. Habiendo observado
la formacin de 2 fases, abrir la llave del embudo para separar la
fase inferior sobre un vaso de vidrio. Anotar las
observaciones.Reconocimiento de lpidos 1. En 3 tubos de ensayo
verter 2 ml de aceite comestible.2. Al primer tubo adicionar 5 ml
de agua destilada, al segundo 5 ml de alcohol, y al tercer tubo 5
ml de agua y 1 ml de jabn liquido. Agitar fuertemente.
Observar.
V. RESULTADOS
Experimento N01: Sedimentacin DecantacinEn un vaso de
precipitado se agrego 500 ml de agua corriente mas 6 g de arcilla y
se vertio en dos matraces de 125 ml c/u.En el primer matraz se le
agrego alumbre, al segundo matraz Oxido de calcio. Y se dejo
reposar 20 min.
Despus de 20 min se observo que la mezcla heterognea, se separa
en dos faces quedando el agua encima y la arcilla en el fondo del
recipiente. A este proceso de separacin de mezclas heterogneas se
le conoce como Decantacin.
Experimento N02: Filtracin Cristalizacin
Este es el equipo de filtracin, en la cual hemos filtrado agua
con salmuera. Quedando en el papel filtro muestras solidas
cristalinas que son conocidas como las impurezas, y lo que filtra
en el vaso de precipitado es la muestra que luego se llevara a
calor para ser observado. A este proceso se le llama filtracin.
La muestra filtrada se llevo a calor y se observo que despus de
evaporizarse, quedaron muestras cristalinas en el fondo del
recipiente, como se muestra en lasimgenes. A este proceso se le
llama cristalizacin.
Experimento N03: Precipitacin centrifugacin
Se observ que el tubo de ensayo que contena el nitrato de plomo
II y el HCl, se form una solucin blanca, concentrndose la mayor
parte en el fondo del tubo y en la parte de arriba quedando
transparente, al igual sucedi con el Nitrato de plomo y el cromato
de potasio. El cromato se precipito quedndose la concentracion en
el fondo del recipiente y en la superficie menor concentracin como
se muestra en la imagen. A este proceso se le denomina
precipitacin.
Experimento N05: Decantacin
Culminado el experimento, como se muestra en la imagen, se
observ dos fases, y quedo comprobado que el aceite es menos denso
que el agua, que dando en la parte superior, y en la parte inferior
el agua por ser ms denso, luego se abri le llave, para as poder
separar dos mezclas heterogneas, por medio de decantacin, separando
el agua del aceite, ya que son dos mezclas miscibles.
Experimento N06: Extraccin
Despus de haber agitado vigorosamente, se observ que la bencina
torno de un color fucsia; y a la vez que el agua yodada se qued
concentrado en la parte de la inferior, quedando la bencina ya
tornada de color fucsia en la parte superior, despus se separ dela
misma manera que el experimento N05
Reconocimiento de lpidos
En los tubos de ensayo se coloco el agua y aceite que al
agitarlo los componentes no se mezclan.En el tubo de ensayo de
aceite y alcohol tampoco se ve la formacin de una fase por tanto no
se mezcla.En el tercer tubo de aceite y detergente si bien no se
mezclan se ve que las muestra de aceite se emulsifica.
VI. CONCLUSIONES Concluimos que existen diferentes maneras para
separar mezclas, de acuerdo a sus caractersticas, usando el mtodo
mas adecuado para la separacin de mezclas.VII. RECOMENDACIONES
Para hacer separacin de mezclas se debe conocer sus propiedades,
que tipo de mezcla es, y sus caractersticas, para si obtener un
buen resultado en la separacin de mezclas. Para la realizacin de
los mtodos de separacin de mezclas se necesita ser cuidadosos con
las sustancias qumicas usadas, as como prestar mayor atencin y
observar como reaccionan las mezclas en pleno mtodo de
separacin.
VIII. CUESTIONARIO
1. Qu mtodos de separacin empleara para separar una mezcla de
azcar, azufre y arena?Para separar estas mezclas se utiliza los
siguientes mtodos. El mtodo del tamizado se utiliza para separar la
arena de la mezcla del agua con azufre y azcar.Para separar el agua
del azufre con azcar se utiliza la tcnica de la evaporacin.Para
separar el azufre del azcar se usa la combustin, ya que el azufre
al ser sometido en la combustin se forma acido sulfhdrico y solo
quedara el azcar.2. Explique la tcnica que empleara para separar el
aire en sus componentes elementales.
Puede separar aire qumicamente mediante absolvedores con una
bureta de ORSAT, lo que te va a quedar mezclado son los gases
nobles y el nitrgeno que son bastantes inertes. El mtodo industrial
es por congelamiento y destilacin posterior del congelado. El agua
no es una mezcla si no un compuesto qumico, pudindose separar por
electrolisis, en O2 y H23. Cuando utilizaremos la tcnica de
lixiviacin y explique cmo se lleva a cabo.La lixiviacin es un
proceso por el cual se extrae uno o varios solutos de un slido,
mediante la utilizacin de un disolvente lquido. Ambas fases entran
en contacto ntimo y el soluto o los solutos pueden difundirse desde
el slido a la fase lquida, lo que produce una separacin de los
componentes originales del slido.a. Chancado: el material extrado
de la mina (generalmente a rajo abierto), que contiene minerales
oxidados de cobre, es fragmentado mediante chancado primario y
secundario (eventualmente terciario), con el objeto de obtener un
material mineralizado de un tamao mximo de 1,5 a pulgadas. Este
tamao es suficiente para dejar expuestos los minerales oxidados de
cobre a la infiltracin de la solucin cida.
b. Formacin de la pila: el material chancado es llevado mediante
correas transportadoras hacia el lugar donde se formar la pila. En
este trayecto el material es sometido a una primera irrigacin con
una solucin de agua y cido sulfrico, conocido como proceso de
curado, de manera de iniciar ya en el camino el proceso de
sulfatacin del cobre contenido en los minerales oxidados. En su
destino, el mineral es descargado mediante un equipo esparcidor
gigantesco, que lo va depositando ordenadamente formando un
terrapln continuo de 6 a 8 m de altura: la pila de lixiviacin.
Sobre esta pila se instala un sistema de riego por goteo y
aspersores que van cubriendo toda el rea expuesta.Bajo las pilas de
material a lixiviar se instala previamente una membrana impermeable
sobre la cual se dispone un sistema de drenes (tuberas ranuradas)
que permiten recoger lassoluciones que se infiltran a travs del
material.c. Sistema de riego: a travs del sistema de riego por
goteo y de los aspersores, se vierte lentamente una solucin cida de
agua con cido sulfrico en la superficie de las pilas. Esta solucin
se infiltra en la pila hasta su base, actuando rpidamente. La
solucin disuelve el cobre contenido en los minerales oxidados,
formando una solucin de sulfato de cobre, la que es recogida por el
sistema de drenaje, y llevada fuera del sector de las pilas en
canaletas impermeabilizadas.
El riego de las pilas, es decir, la lixiviacin se mantiene por
45 a 60 das, despus de lo cual se supone que se ha agotado casi
completamente la cantidad de cobre lixiviable. El material restante
o ripio es transportado mediante correas a botaderos donde se podra
reiniciar un segundo proceso de lixiviacin para extraer el resto de
cobre.
4. Explique el fenmeno de osmosis, se podra utilizar como una
tcnica de separacin.La smosis es un fenmeno fsico relacionado con
el comportamiento de un slido como soluto de una solucin ante una
membrana semipermeable para el solvente pero no para los solutos.
Tal comportamiento entraa una difusin compleja a travs de la
membrana, sin "gasto de energa". La smosis del agua es un fenmeno
biolgico importante para la fisiologa celular de los seres vivos.La
mayora de las aplicacionesde la smosis vienen de la capacidad de
separar solutos en disolucin de forma activa mediante smosis
inversa utilizando membranas semipermeables.5. Qu es una dilisis y
cuando se emplea?La dilisis es un proceso mediante el cual se
extraen las toxinas que el rin no elimina ya sea que no funcionen
por una infeccin o por algn otro factor que no se haya determinado.
Este proceso debe realizarse en un cuarto higinico para evitar el
riesgo de contraer alguna infeccin en la sangre durante el
proceso.La dilisis de aceites es un proceso de recuperacin de
lubricantes, enfocado a retirar agua, gases y partculas
contaminantes que aceleran los procesos de oxidacin del mismo. El
proceso consiste en calentar el aceite hasta temperaturas de 100C y
someterlo a presiones de vaco de 27 de Hg aproximadamente, durante
este proceso, el aceite se filtra hasta dejarlo con el cdigo de
limpieza ISO recomendado por el fabricante del mecanismo lubricado,
permite que al final del proceso de dilisis, el aceite queda en
ptimas condiciones para ser utilizado en la misma aplicacin donde
se vena utilizando y con un porcentaje de vida igual mayor al que
tena al iniciar el proceso de dilisis.
IX. BIBLIOGRAFA
Manuel Jos Rojas. L, 2008. Manual de qumica esencial. Edic.
Santillana. Santiago, Chile. Rafael Moreno. E, 2005. Qumica
general. UNAM MEXICO. Edgar salvador, 2002. Qumica General. Edic.
Saraiva. Sao Paulo. Brasil.
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