Calcio Xd 6gf2x

ANÁLISIS MINERAL CUANTITATIVO-GRUPO 3

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA, MINERA, METALÚRGICA, GEOGRÁFICA E.A.P.INGENIERIA METALÚRGICA

CURSO: ANÁLISIS MINERAL CUANTITATIVO TEMA: DETERMINACIÓN DE CALCIO PROFESOR: PILAR AVILES MERA INTEGRANTES:

.CONISLLA ILLANES CRISTINA .SALAZAR VARGAS JUNIOR .ATENCIA ZORRILA DICK

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INTRODUCCIÓN

Siendo el calcio uno de los principales productos de la metalurgia desde hace mucho tiempo y su uso está muy expendido en todos los campos de la vida cotidiana es importante el conocimiento de la proporción de dicho mineral presente en una muestra ,para este propósito en el laboratorio de análisis minerales dieron los fundamentos para hallar la cantidad presente en una muestra , mediante una titulación indirecta redox expresando esta cantidad en valores de porcentaje, empleando como solución titulante permanganato de potasio En este presente informe relataremos el cómo se determinara el contenido de calcio en muestra buscando así una mejor comprensión en forma general a los alumnos de la presente materia.

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RESUMEN

La determinación del Calcio se llevara a cabo por medio del método de titulación indirecta redox que consiste en hallar la cantidad de calcio presente en una muestra de mineral,

dicho valor esta

expresado en forma de porcentaje , para la práctica se empleó una cantidad

de

instrumental

0.1gr

aproximadamente,

en

relación

al

cálculo

del alumno, siguiendo los diferentes pasos resumidos

en la marcha tanto sea como la acidificación en sus inicios luego

la

decantación, filtración, lavado y titulado explícitamente para luego obtener el volumen consumido en la titulación cuyo cálculo se basa en el porcentaje de calcio contenido en la muestra.

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PRINCIPIOS TEÓRICOS En los minerales de contienen calcio, la determinación de calcio es un método volumétrico indirecto redox. ELEMENTOS PRINCIPALES EN UN MINERAL DE CALCIO:

DISOLUCIÓN DE LA MUESTRA: Disolver una porción pesada de caliza pulverizada en HCl, o sea: +2

1+¿ ↔C a + C O2+ H 2 O CaC O3 +2 H ¿ Si no se solubiliza puede recurrirse a la fusión con un fundente de carbonato sódico SUSTANCIAS QUE INTERFIEREN La determinación de calcio por separación como oxalato exige una eliminación previa de todos los cationes, excepto magnesio y alcalinos. en un análisis sistemático como en la caliza, los iones fluoruro y fosfato que puedan existir en la disolución original precipitan en la disolución amoniacal en forma de sal calcita junto a los óxidos hidratados. Loa oxalatos de bario y estroncio son casi tan insolubles como el de calcio; son tolerables pequeñas cantidades de estos iones si se efectúa una doble precipitación de oxalato cálcico.

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FILTRACION Y LAVADO

Si el precipitado se va a presar como carbonato, se recomienda la utilización de un crisol filtrante; si es preciso pesar en forma de sulfato o de fluoruro, se debe recoger el precipitado sobre papel filtro. El precipitado se lava con una disolución fría de oxalato amínico hasta que las aguas de lavado estén exentas de ion cloruro. Si se proyecta valorar el precipitado con permanganato, el lavado preliminar con oxalato amónico debe ir seguido de un lavado con agua hasta que las aguas de lavado estén exentas de ion oxalato.

VALORACIÓN DEL CALCIO: Precipitar el calcio en forma de oxalato monohidratado en condiciones especialmente reguladas: C a+2 +C 2 O−24 + H 2 O↔ CaC 2 O 4 . H 2 O Se separa el precipitado por filtración y se lava con agua fría hasta que esté excento de oxalato (que está en exceso). Se disuelve el CaC2O4.H2O en H2SO4 dando H2C2O4, o sea: +1

+2

CaC 2 O 4 . H 2 O+2 H ↔ C a + H 2 C2 O4 + H 2 O Se valora la solución del H2C2O4 con una solución estandarizada de KMnO4. Aunque el Ca+2 no está ligado, o no interviene en la valoración final, como vemos, está relacionado estequiométricamente con la cantidad de ácido oxálico valorado, pues a cada Ca+2 le corresponde una molécula de H2C2O4.

El Zn, Cd, Pb, Co, Ni, forman precipitados insolubles de oxalato, pudiendo determinarse por este método, siendo obviamente, interferencias importantes para la determinación de Calcio por este método. ANÁLISIS MINERAL CUANTITATIVO-GRUPO 3

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Es esencial que el CaC2O4.H2O posea una composición perfectamente definida, y que no esté contaminado con oxalatos coprecipitados. Cuando se agrega la solución de oxalato a la solución acídica de la muestra de Ca+2 y se neutraliza lentamente con amoníaco acuoso, el precipitado obtenido es de mayor pureza que el obtenido por adición directa a una solución neutra o amoniacal de calcio, porque el CaC2O4.H2O puede contaminarse con Ca(OH)2 o con oxalato de calcio básico.

El precipitado podría contener oxalato de Mg y Na coprecipitados, si la cantidad presente de estos elementos es muy grande o si no se sigue rigurosamente el procedimiento para la determinación del calcio. Se puede aprovechar la tendencia del ion magnesio a formar complejos oxalatos solubles y la tendencia de las soluciones de oxalato magnésico a quedar estables en estado saturado. El Fe+3, Al+3 y Mn+2 no interfieren ya que forman oxalatos aniónicos. La separación de Ca+2 por precipitación en forma de oxalato es una técnica necesaria y aceptada sea cual fuere la determinación final que haya de efectuarse. El CaC2O4.H2O a 500ºC da CaCO3 puro y puede pesarse como tal. El CaC2O4.H2O puede redisolverse y determinarse el contenido de Ca+2 por medio de una valoración complejimétrica (recordemos la determinación de Ca+2 con EDTA aún en presencia de Mg+2). Determinación de calcio (Método AOAC 944.03). Titulación con permanganato El Calcio se precipita a pH 4 como oxalato (si hay fosfato presente se puede eliminar con ácido acético), posteriormente el oxalato se disuelve en ácido sulfúrico liberando ácido oxálico el cual se titula con una solución valorada de permanganato de potasio. Las reacciones involucradas son: 1. Precipitación del Calcio con Oxalato de Amonio. CaCl2 + (NH4)2C2O4 → 2NH4Cl + CaC2O4 2. Liberación del ácido oxálico por la acción del ácido sulfúrico sobre el oxalato de calcio ANÁLISIS MINERAL CUANTITATIVO-GRUPO 3

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CaC2O4 + H2SO4 → CaSO4 + H2C2O4 3. Titulación del ácido oxálico con permanganato de potasio 5H2C2O4 + 2KmnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 10CO2

Método Alternativo Determinación de calcio (Método Formación de complejo con EDTA.

NOM-187-SSA1/SCFI-2002).

El EDTA (etilendiaminotetraacetico) forma complejo con muchos metales tales como calcio y magnesio. Está reacción puede emplearse para determinar la cantidad de minerales en la muestra por titilación complejométrica. El final de la titulación se detecta usando indicadores que cambian de color cuando forman complejo con los minerales. Los indicadores que se pueden emplear son la calgamita y el negro de eriocromo, los cuales cambian de azul a rosa cuando forman complejo con el calcio y magnesio. Se tiene el final de la titulación de la solución conteniendo el mineral con EDTA e indicador, cuando cambia de rosa a azul Reacción general: Metal*Indicador + EDTA

→

(rosa)

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Metal*EDTA + Indicador (azul

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DETALLES EXPERIMENTALES

Los instrumentos que vamos a utilizar son: 

Balanza analítica con sensibilidad de 0.0001gr.



Pesafiltro (en nuestro caso recipiente pequeño de metal)



Bureta



Matraz



Pipetas volumétricas



Pera de succión



Fiola



Piseta

Reactivos:    

HCl, Grado reactivo p.a. HSO4

diluido al 25%

HCl diluido (1:1) HNO3

Grado reactivo p.a.



Hidróxido de amonio 1.1



Agua oxigenada al 8 %



Solucion de



Solucion lavadora



Solucion de permangenato de potasio

oxalato de amonio al 4 %

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PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR EL % CALCIO:

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CÁLCULOS

Primero pesamos 0.1 gr de la muestra y lo trasferimos a un matraz de 300 ml Luego humedecemos con unos ml de agua , adicionamos 10 ml de HCL y lo llevamos a la plancha hasta que se disuelva por completo y si es que se nota que no se disuelve lo sacamos de la plancha y le agregamos 5 a 10 ml de anido nítrico luego lo llevamos a la plancha hasta que nuestra muestra se seque Luego le agregamos 10 ml de HCL con 5 gotas de de cloruro férrico , lo llevamos a la plancha hasta que se disgreguen las sales y lo llenamos hasta un volumen de 60 ml y hervimos por un par de minutos Luego agregamos 2 a 3 gotas de cloruro de amonio , 5 ml de agua oxigenada e hidróxido de amonio hasta notar una precipitación, una vez notado la precipitación lo llevamos a la plancha tibia durante 20 min, luego lo enfriamos en agua en el lavadero del laboratorio Luego de haber enfriado nuestro matraz en el lavadero pasamos a filtrar en un vaso de 500 ml , lavamos el matraz con agua , agua caliente 7 veces, luego con solucion lavadora y desechamos el filtro. Luego añadimos 5 gotas de naranja de metiloy acido clorihidrico

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

 Tener especial cuidado con el manejo de los ácidos por ser este altamente concentrado.  Tratar de no contaminar los diferentes depósitos de los ácidos demás reactivas.

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 Mejorar correctamente los conceptos dados en clase para no perder tiempo en cálculos.  La práctica es importante porque nos lleva a la determinación del porcentaje de calcio presente en la muestra.

 El proceso de determinación de determinación del calcio se lleva a cabo por el método de permanganometria.

 Se agrega la solución de cloruro férrico para la

precipitación

completa del Fe.

 la titulación se debe hacer con el mayor cuidado posible para tener un volumen consumir del mismo.

 La concentración titulaste determinara el volumen a consumir del mismo.

 Se debe hallar la normalidad del titulaste y asimismo el peso equivalente del calcio con el menor error posible para obtener un dato preciso al cálculo final.

 la solución después de agrega el H2SO4 se tiene que calentar para así obtener el gasto real de la solución titulaste ,porque si no se gasta mucho titulaste

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1. ¿Qué función tiene calcinar la muestra durante el ataque? Evitar los residuos liquidos y mejorar la oxidación y reduccion

2. ¿Qué función tiene la adición de la solución saturada de cloruro férrico? Esta solución elimina interferentes como lo son el arsénico, antimonio, además regula el pH de la solución. 3. ¿Qué función tiene la adición de oxalato de amonio? La función del oxalato de amonio es precisamente para la precipitación de calcio como Oxalato (CaC2O4) y también para tamponar la solución. 5. ¿Qué función tiene la adicion de solución diluida de ácido sulfúrico? Favorece la liberación del ácido oxálico al actuar sobre el oxalato de calcio, así obtenemos sulfato de calcio (CaSO_4) para su respectiva pesada.

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BIBLIOGRAFÍA

 Autor:

James. S. Fritz y George H. Schenk 

Título:

Química Analítica Cuantitativa



3ra Edición.

 Autor: V.N. Alexeiv

 Autor:



Título: Análisis Químico Cuantitativo



2da Edición.

Gilbert H. Ayres 

Título:

Análisis Químico Cuantitativo



Ediciones Harla

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