determinaÇÃo de Álcalis nas cinzas
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CENTRO PAULA SOUZA ETEC DE RIBEIRÃO PIRES
Andrezza Garcia Nº:02 Gabriel Lopes Nº:10 Lucas Wallace Nº:18 Milena Machado Nº:23 Victor Pessutte Nº:29
Walter Nezi Nº:30
TPI II – TECNOLOGIA DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS II DETERMINAÇÃO DE ÁLCALIS NAS CINZAS
Ribeirão Pires – São Paulo 06 de Agosto de 2015
Andrezza Garcia Nº:02 Gabriel Lopes Nº:10 Lucas Wallace Nº:18 Milena Machado Nº:23
Victor Pessutte Nº:29 Walter Nezi Nº:30
TPI II – TECNOLOGIA DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS II DETERMINAÇÃO DE ÁLCALIS NAS CINZAS
Para cada experimento realizado em laboratório, tanto no curso técnico como nas empresas, deve-se ser criado um relatório afim de que nossos superiores possam sempre estar atualizados sobre o processo de produção e seus resultados. Professor: Ricardo Ferreira da Silva
Ribeirão Pires – São Paulo 06 de Agosto de 2015
INTRODUÇÃO
O sódio e o potássio são elementos fundamentais para o crescimento saudável de plantas, e a deficiência na obtenção dos mesmos gera diversos problemas ambientais.
Ambos sais são álcalis e são encontrados no solo após a incidência de algum tipo de queimada, pois as plantas liberam o sódio e o potássio em suas cinzas após serem carbonizadas, e dessa forma, o solo fica propício para o cultivo de uma nova geração de plantas.
O experimento a seguir irá realizar um processo para a determinação desses álcalis em amostras de cinzas provenientes de diversos setores.
OBJETIVOS
Em laboratório, analisar a amostra de cinzas após passa-la pelos procedimentos para determinar o teor de Álcalis presentes em sua composição, mais precisamente, de Sódio e Potássio.
MATERIAIS E REAGENTES
-Béquer; -Proveta; -Suporte universal; -Filtro; -Papel de filtro; -Peneira; -Bureta; -Erlenmeyer; -Na2CO3; -HCl; -Água destilada; -Amostra de cinzas.
PROCEDIMENTOS
Para a determinação de álcalis nas cinzas, realizou-se uma titulação com uma solução padronizada e a determinada amostra. A preparação da solução padrão de HCl 0,1 N é descrita abaixo
Padronização da Solução HCl 0,1 N A preparação pode ser feita de duas maneiras, utilizando cálculos de
titulometria ou por diluição. Por titulometria, os cálculos são os seguintes:
N = mEq × V(L) ⇒ 0,1 = m
36,5 × 1 ⇒ = ,
Utilizando a fórmula da normalidade, verificou-se que deveria ser pego 3,65g de ácido clorídrico, que no caso era 12 N com densidade de 1,180 g/cm3. Utilizando a fórmula da densidade:
D = mV ⇒ 1,180 = 3,65
V ⇒ = ,
Como a solução era 37% realizou-se um cálculo para compensar o volume: 37%
100% = 3,09mLX ⇒ = ,
Ao invés de utilizar fórmulas de titulometria, realizando cálculo de diluição, o resultado é o mesmo.
N V = N V ⇒ 12 × V = 0,1 × 1000 ⇒ = , Para padronizar a solução de HCl 0,1N realizou-se uma titulação com
carbonato de sódio (Na2CO3), utilizando a fórmula de normalidade, determinou-se a quantidade a ser pesada dessa substância.
N = mEq × V(L) ⇒ 0,1 = m
57 × 0,020 ⇒ = ,
Com um volume teórico de 20mL, a titulação foi feita em triplicata para garantir precisão do valor. Segue a tabela abaixo com os valores obtidos.
Massa Pesada de Na2CO3 Volume Gasto
0,106g 11 mL
0,110g 11 mL
0,106g 10,8 mL
Com os valores obtidos, realizou-se o cálculo do fator de correção para descobrir a normalidade real da solução.
fc = mVg × N × mEq → fc = 0,106
11 × 0,1 × 0,053 fc = 0,1060,0583 → = ,
fc = mVg × N × mEq → fc = 0,110
11 × 0,1 × 0,053 fc = 0,1100,0583 → = ,
fc = mVg × N × mEq → fc = 0,106
10,8 × 0,1 × 0,053 fc = 0,1060,0572 → = ,
mfc = 1,818 + 1,8867 + 1,85183 → = ,
N = 0,1 × 1,8521 ⇒ = , De acordo com os dados obtidos e valores calculados, a normalidade real da
solução foi aproximadamente de 0,18 N.
Preparação da Amostra de Cinzas Uma amostra de cinzas foi pesada, obtendo o valor de 58,12g, a mesma foi
solubilizada em 1L de água fria, para então filtra-la e anotar o volume final que foi de 820 mL. Com a solução de HCl padronizada e a amostra de cinzas prontas, realizou-se a titulação para determinar a quantidade de álcalis presentes nas cinzas.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
As plantas absorvem sais minerais e nutrientes do solo, entre eles, compostos de sódio e potássio. Quando as plantas queimadas, as cinzas têm essas substâncias e por meio de uma titulação é possível quantificar esses elementos. A reação está representada a seguir.
HCl + xOH → xCl + H O O valor de X é considerado de 48g, pois foi feita uma média da soma das
massas dos elementos a serem determinados, hidróxido de sódio e de potássio ( = 48g). Os valores de volume gasto nas titulações de 10mL de amostra, foram os seguintes:
1. 7,0mL 2. 6,8mL 3. 7,1mL
A média do volume gasto é de 6,96mL. Com este valor, é possível a realização dos seguintes cálculos para determinação de álcalis na amostra de cinzas.
, = , ⇒ = 0,00128 (valor contido em 6,96mL)
, = ⇒ = 0,06144 (valor contido em gramas)
= , ⇒ = 6,144 (valor contido em 1L de solução)
= , ⇒ = 0,6144 (valor a cada 100mL ou 100g de solução)
= , ⇒ = 5,038 (valor presente na amostra filtrada)
% = ,, ⇒ = , % (porcentagem em massa da amostra)
A concentração de álcalis na amostra de cinzas analisada é de 8,66%
CONCLUSÃO
Com a determinação de álcalis nas amostras de cinzas, foi possível observar os níveis de K (potássio) e Na (sódio), estes que são sais minerais essenciais para o desenvolvimento de plantas.
Além disso, a padronização do HCl utilizado no processo foi de suma importância, pois através dela foi possível quantificar as amostras obtidas e realizar os cálculos necessários.
É possível insistir no fato de que o processo industrial para realização da extração dos álcalis nas cinzas, é inviável em decorrência da baixa concentração dos álcalis encontrados na amostra.