PREPARACIÓN DE HIDRÓXIDO DE AMONIO PARA USO EN EL LABORATORIO

El Hidróxido de amonio es usado en grandes cantidades para una variedad de reacciones químicas. La compra de contenedores grandes de la solución es cara para experimentos que requieren grandes cantidades de este reactivo. Por lo tanto, una investigación se inició para determinar el mejor método para preparar este reactivo en el lab. A partir de amoniaco líquido. La solución de hidróxido de amonio contiene apróx. 70% de agua, junto con contenedores grndes y cajas es muy cosotoso. El amoniaco líquido en cilindros de hierro es accesible en todos los centros industriales.

MÉTODOS DE ABSORCIÓN / AMORTIGUACIÓN/ DESTILACIÓN

El sistema para amotiguación de amoniaco en contracorriente con agua es lo 1ro que viene a la mente. Muchas desventajas son evidentes, tal como cuidado necesario para producir la concentración deseada, gran capacidad y necesidad para remover el calor de la solución. De hecho, el último factor es la consideración más importante en todos los sistemas que preparan grandes cantidades de hidróxido de amonio en un corto periodo de tiempo y el proceso de enfriar debe ser llevado a cabo.

La reacción debe ser considerada de acuerdo con el Principio de Le Chatelier:

NH3(g) + H2O (1) ↔ NH4OH (Aq) + ▲

La reacción exotérmica aumenta la T° y desplaza el equilibrio a la derecha, disminuyendo la concentración de hidróxido de amonio, a menos que el calor de la reacción sea removido. El aumento de Presión aumenta la concentración de hidróxido de amonio obtenido.

Se ideó un simple sistema de absorción utilizando estos principios. (Ver figura). 3 grandes contenedores se conectaron en series. Un cilindro de 50 libras(22Kg) de amoniaco (A) se conectó al 1er contenedor (D) a través de un contenedor pequeño de un galón (C), el cual actuaba como trampa para prevenir que la solución sea aspiraba hacia el cilindro. La línea (B) era un tubo de presión de goma/caucho de 3/8 pulgadas, pero todas las líneas después (F, I) eran tubos de vidrio de 3/8 pulgadas con tubos de goma en las uniones. Los contenedores fueron equipados con tapones de goma de 2 pulgadas (E) en donde se cortaron 3 agujeros. Uno para el tubo (F), que trae el amoniaco en la solución; el 2do para el tubo (I) para pasar amoniaco no absorbido en el segundo contenedor; y el 3ro para el tubo de la Muestra de 3/16 pulgadas (H) a partir del cual las muestras de la solución en el contenedor pudieran ser extraídas. En el 3er contenedor el tapón tenía un tubo pequeño de seguridad (J) para el paso de gas no absorbido a la atmósfera. Al final de cada tubo de entrada había un matraz de 75ml. (G) el cual tenía una pequeña cantidad de agujeros en el cuerpo. Debido a estos agujeros una gran cantidad de burbujas pequeñas se formaron, lo cual aumentó la superficie de gas y el grado de absorción. Cuando el amoniaco en el cilindro es agotado, la solución desviará lentamente hacia atrás desde el 1er contenedor hacia la trampa (C).

Durante el funcionamiento, 68 libras (30Kg) de agua son vertidos dentro de cada contenedor y los tapones pegados con cinta o cables. La válvula del cilindro de amoniaco es abierto y la absorción puede continuar hasta que el hidróxido de amonio en el 1er cilindro ha llegado a la concentración deseada. El 1er contenedor es removido y uno nuevo es añadido después del 3er contenedor, siendo el 2do contenedor ahora el primero. Este procedimiento puede ser realizado hasta que se haya preparado la cantidad de hidróxido de amonio deseada. La concentración es determinada titulando la solución con un ácido o con hidrómetro que lea la densidad.

RESULTADOS

Se encontró que el 1er contenedor alcanzó la Normalidad deseada en 90 horas. Tenía una Normalidad de 15.5, el 2do alcanzó 8.8 y el 3ro 3.6. La eficiencia de absorción encontrada por pesar el cilindro y comparando con los contenedores fue del 95%. La máxima concentración obtenida fue de 17Normal. Hidróxido de amonio comercial mostró una leve variación de 15Normal, y soluciones pueden hacerse con este aparato de absorción.

DISCUSIÓN

Obviamente, el enfriamiento atmoférico ha sido utilizado para remover el calor de la solución. Usando 68 lbs (30Kg) de agua por cada contenedor, el cual nos dará 95 lbs (43Kg) de hidróxido de amonio de 15Normal,