“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN”

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS

CURSO: QUÍMICA ANALÍTICA (LABORATORIO)

TEMA:

“ENSAYOS PRELIMINARES Y DE PREPARACIÓN DE SOLUCIONES”

DOCENTE: ING. BEJARANO GUEVARA, JOHN PITER

CICLO: III

TURNO: MAÑANA

ALUMNO: RODRIGUEZ BOCANEGRA, EDWIN JOEL

TRUJILLO – PERÚ

2015 - I

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN

En la actualidad ciertos yacimientos mineros en exploración cuentan con minerales

diseminados, los cuales son procesados a partir del beneficio de minerales, estos

procesos constan de un conjunto de operaciones físicas que tienen como objetivo liberar

los valores de los materiales estériles y obtener un concentrado de valores con alta ley y

recuperación en forma rentable. Durante la visita realizada el día 18 de abril a la

Facultad de Ingeniería Metalúrgica de la Universidad Nacional de Trujillo, se procedió

a la toma de muestra de mineral, con el objetivo de estudiar la preparación de muestras.

I

ENSAYOS PRELIMINARES Y DE PREPARACIÓN DE SOLUCIONES

I. OBJETIVOS

GENERAL

Reconocer los principales procesos y análisis a aplicar tanto para

ensayos preliminares como para la preparación de soluciones a partir de

reactivos.

ESPECÍFICOS

Aplicando el tema Estequiometria (soluciones) se desarrollaran

ejercicios prácticos para poder calcular la valoración de cada reactivo.

Conocer la preparación de soluciones, tanto de HCl como NaOH

II. MATERIALES

A. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

- Balanza analítica

- Soporte universal

- Bureta

- Matraz Erlenmeyer

- Vaso de precipitación

- Embudo

- Pinzas sujetadoras

1

B. REACTIVOS Y SUSTANCIAS

- Ácido clorhídrico O,1N

- Hidróxido de sodio O,1N

- Biftalato de potasio

- Bicarbonato de sodio

- Fenolftaleína

- Anaranjado de metilo

- Agua destilada

III. PROCEDIMIENTO

A) PREPARACIÓN Y VALORACIÓN DE MATERIAL SÓLIDO

1. CHANCADORA PRIMARIA

Son máquinas de trabajo pesado, utilizadas para reducir la mena mineral tal

como sale de la mina hasta un tamaño apropiado para el transporte y

alimentación a las chancadoras secundarias. Está conformada por la tolva,

faja transportadora, triturador. El tamaño aproximado del mineral que sale es

de 1 a 1,5 pulgadas.

2

2. CHANCADORA SECUNDARIA

El chancado secundario se realiza en chancadoras de cono, en algunas

aplicaciones se usan los molinos de barras o rodillos. Tiene una quijada

movediza donde, luego de pasar por esta máquina el mineral tiene un

tamaño aproximado de -1/4 de pulgada (esta medida es suficiente para

pasar directamente a procesadora de anillos).

3

Ilustración 1: Chancadora primaria

3. CHANCADORA TERCIARIA

Las chancadoras terciarias son del mismo diseño quelas secundarios,

excepto porque tienen una descarga más reducida. Aquí, el producto

obtenido del mineral es un tamaño de malla -1O. Solo es necesario es

ciertas ocasiones.

4. HOMOGENEIZACIÓN DE LA MEZCLA

Se da dos pasos para este proceso:

CONEADO: Se pasa el mineral triturado por un cono, es recomendable

repetir este paso tres veces o más; de acuerdo a la homogeneización que

se requiera.

4

Ilustración 2: Chancadora secundaria

Ilustración 3: Proceso de coneado

CUARTEADO:

Operación que consiste en llegar a obtener una porción de muestra

pequeña, representativa del total de la muestra inicial, pudiendo

realizarse esta operación en forma manual o en partidores mecánicos. La

obtención de una muestra de laboratorio para realizar análisis

granulométricos, análisis químicos y/o mineralógicos, se puede realizar

utilizando una regla para dar forma de “pastel” al mineral triturado, para

luego cortar en 4 partes iguales de las cuales se seleccionaran dos estos

cortes alternos para luego ser coneados nuevamente. Se repite este

proceso las veces que sea necesario hasta tener una cantidad aproximada

de 25Og de mineral (que pasará a la pulverizadora).

Ilustración 4: proceso de cuarteado

5

5. PULVERIZADORA

También llamada procesadora de anillos, es un equipo diseñado para

pulverizar muestras de minerales y dejarlas aptas para el análisis químico,

tiene una capacidad aproximada de 25Og nos da un resultado de tamaño

malla -1OO (polvo fino).

Ilustración 5: procesadora de anillos

6. DAMERO

Es el proceso de sacar una muestra al cuartear en forma tablero de ajedrez

(cuadrículas). Se realiza esto para que la muestra sea más representativa,

ya que se va a ir sacando con una espátula pequeñas cantidades de mineral

de cada cuadrícula, e ir pesando en la balanza lo que se necesitará.

Ilustración 6: proceso de damero

6

7. ENSAYO AL FUEGO

Se realiza de acuerdo a la LEY DEL MINERAL, las cantidades

necesarias de acuerdo al tipo de mineral son:

- Óxido: 2Og

- Sulfuro: 1Og

- Silicato: Análisis químico de carbonatos

En caso de no saber su composición, para saber si un mineral es óxido o

sulfuro se debe platear de la siguiente manera:

Sacar pequeña muestra en una luna de reloj y agregar agua para

proceder a una especie de lavado por unos minutos. El

fundamento de este proceso es que la pirita, por su densidad,

queda sedimentada al fondo.

Es así que de acuerdo a la cantidad de pirita: óxido si hay

sedimento algo arenoso y sulfuro si queda menor cantidad de

sedimento.

Ilustración 7: Comparación de ensayo del plateo entre óxidos y sulfuros

7

B) VALORACIÓN DE SOLUCIONES DE ÁCIDO CLORHÍDRICO O,1N Y

DE HIDRÓXIDO DE SODIO O,1N

1. Se desea preparar 1000ml de HCl a 0,1N. ¿Cuántos ml de HCl

concentrado se necesitará?

masa=Volumen . pureza . Densidadmasa=(1OOO ) (O ,37 ) (1,19 )masa=44 O ,3 O g

Para hallar densidad:

1,185 - 36,31 x−1,1851,19O−x

= 37−36,137,23−27

x - 37 Interpolación:1,19O - 37,23 x = 1,188

Hallar la normalidad de la sustancia:

N= m¿ Eq , HCl

N= 44 O ,3 O36,45

=12 ,O 7

N ≅ 12

12N 37% HCl O,1N = ? N1V1 = N2V2

(1OOO)(O,1) = 12V2

V2= 8,33ml de HCl concentrado

∴VolH 2O=991,67 ml

Valoración HCl O,1N

Patrón primario: Na2CO3 → Carbonato de sodio (HCl reacciona con esta sal)

Por fórmula Peso Eq .=masa molarn

n : no de sales Na2CO3=1O 6

2=53 g

Pesomiliequivalente= 531OOO

=O ,O 53 g ; Esto quiere decir que en 1ml de

una solución concentrada va a haber O,O53g de Na2CO3.

8

Hallar peso equivalente de Na2CO3 para O,1N

WNa2CO3 = N * V * Pmilieq.

WNa2CO3 = (O,1N)(1ml)(O,O53g)WNa2CO3 = 5,3 x 1O-3 = O,OO53g

Significa que en 1ml de HCl a O,1N va a haber O,OO53g de Na2CO3.

2. Se desea preparar 1000ml de NaOH a 0,1N

N= WVolumen∗Pesoeq . Volumen : 1L

Peso equi. : Normal: O,1 W : ?

WNaOH = N * V * Peq.

WNaOH = (O,1)(1)(39.98)WNaOH = 3,998 ≈ 4

Valoración NaOH a O,1N

Patrón primario: KHC8H4O4 → Biftalato de potasio

P eso Eq .=masa molarn

P eso Eq .=2O 4 , O 61

=2 O 4 ,O6

Peso miliequivalente=2O 4 , O 61OOO

=O ,2O 4O 6 g

W KHC8H4O4 = N * V * Pmilieq.

W KHC8H4O4 = O,O2O4O6 g

9

3. Se desea preparar 250ml de HCl a 0.1N

m= Volumen*Densidad*Purezam = (1000)(O,37)(1,9O)m = 440.30

N= m¿ Eq . HCl

N= 440.3036,45

=12

N1V1 = N2V2

(25O)(O,1) = (12)V2

V2 = 2.08ml de HCl concentrado

∴Vol H 2O=247.92 ml

Valoración de patrón primario: Na2CO3

P eso Eq .=masa molarn

P eso Eq .=1 O5,952

=52,975

P esomilieq .=52,975250

=1.0595

WNa2CO3 = N * V * Pmilieq.

WNa2CO3 = (O,1N)(1ml)(1.0595g)WNa2CO3 = 0.10595g

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4. Solución de 25Oml a O,1N de NaOH

WNaOH = N * V * Pmilieq.

WNaOH = (O,1N)(O,25ml)(39,98g)

WNaOH = O,9995g ≈ 1g

Valoración de Patrón primario: KHC8H4O4

P eso Eq .=masa molarn

P eso Eq .=2O 4 , O 61

=2 O 4 ,O6

P esomiliequivalente=2O 4 ,O 6250

=0.81624 g

W KHC8H4O4 = N * V * Pmilieq.

W KHC8H4O4 = (O,1)(1)(0.81624)

W KHC8H4O4 = 0.081624 g

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C) PREPARACIÓN DE SOLUCIONES

1. PREPARACIÓN DE ÁCIDO CLORHÍDRICO (HCl) CON

HIDROXIDO DE SODIO (NaOH)

Hallar la masa del sustrato:

m= Volumen*Densidad*Purezam = (1000)(O,37)(1,19)m =44 O ,3 Og

N= m¿ Eq . HCl

N= 440.3036,45

=12

N1V1 = N2V2

(1000)(O,1) = (12)V2

V2 = 8,33ml de HCl

∴Vol H 2O=991.67 m l

VALORIZACIÓN DE LA SOLUCIÓN

Patrón primario Carbonato de Sodio Na2CO3

Peso Eq .=masa molarn

Peso Eq .=841

=84

Peso miliequivalente= 841 OOO

=O ,O 84 g

WNa2CO3 = N * V * Pmilieq.

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Ilustración 8: Titulación de HCl

WNa2CO3 = (O,1)(1)(O,O84)WNa2CO3 = 0.0084g

Gasto de la valoración: 50 HCl. ¿Cuánto de Na2CO3 hay en dicha solución o necesitaremos?

0.0084g 1ml HCl x 55.5ml HCl

∴ x = 0.4662g

2. PREPARACIÓN DE ACIDO CLORHIDRICO

Hallar la masa del sustrato:

m= Volumen*Densidad*Purezam = (1000)(1.19)(0.37)m = 440.30g

N= m¿ Eq . HCl

N= 440.3036.45

=12

N1V1 = N2V2

(0.1)(1000) = (12)V2

V2 = 8.33ml de HCl concentrado∴Vol H 2O=991.67 ml H 2 O

VALORIZACIÓN DE LA SOLUCIÓN

Patrón primario Biftalato de potasio KHC8H4O4

Peso Eq .=masa molarn

Peso Eq .=2041

=¿ 204.06

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Peso miliequivalente=204.061OOO

=0.20406 g

W KHC8H4O4 = N * V * Pmilieq.

W KHC8H4O4 = 0,020406 g

Gasto de la valoración: 50 HCl. ¿Cuánto de Na2CO3 hay en dicha solución o necesitaremos?

0.1g 1ml HCl x 33ml HCl

∴ x = 48g

IV. RESULTADOS

PREPARACIÓN DE ACIDO CLORHIDRICO CON BICARBONATO DE

SODIO (NaHC O 2)

Para la preparación tenemos:

HCl: 55.5ml a 0.1 N

Bicarbonato de sodio (NaHC O 2): 0.2083g

Agua destilada: 50ml

Anaranjado de metilo

PREPARACIÓN DE ÁCIDO CLORHÍDRICO (HCl) CON HIDROXIDO

DE SODIO (NaOH)

Para la preparación tenemos:

HCl: 33ml a 0.1 N

Biftalato (C8 H 5 K O4): 0.1g

Agua destilada: 50ml

Fenoltaleina: 3 gotas

Hidroxido de sodio (NaOH): 25ml

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H 2 O

HClNaOH

H 2 O

HCl

V. CONCLUSIONES

Se obtuvo el gasto de solución titulante aplicando las formulas

estequiometrias ya conocidas.

Se reconocio los pasos y los reactivos a aplicar en una preparación de

soluciones de HCl y NaOH.

VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Edemet (2013). Pulverizador de anillos. Recuperado el 05 de mayo del 2015 de, http://www.edemet.pe/index.php?pag=2&o=c&id=11

2. Padilla,L.(2011).Proceso de concentración de minerales. Recuperado el 06 de mayo del 2015 de, http://concentraciondemineralescom.blogspot.com/

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ANEXOS

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