Determinacion En El Yeso

Determinación del contenido de sulfato, calcio y sílice en una muestra de yeso

FUNDAMENTO TEÓRICO

El yeso o "yeso cocido" se comercializa molido, en forma de polvo y se obtiene a partir de una piedra natural denominada aljez (roca sedimentaria, incolora o blanca en estado puro), mediante deshidratación, al que se le añade en fábrica otras sustancias químicas para modificar sus características de fraguado, resistencia, adherencia, retención de agua y densidad, que una vez amasado con agua, puede ser utilizado directamente. Esta piedra de aljez contiene 79,07% de sulfato de calcio anhidro (CaSO4) y 20,93% de agua. La piedra de aljez, sin embargo, presenta impurezas tales como la arcilla, óxido de hierro, sílice, caliza, entre otros, que le confiere variadas coloraciones.

El yeso natural está compuesto por sulfato de calcio con dos moléculas de agua de hidratación, CaSO4•2H2O. Si se aumenta la temperatura hasta lograr el desprendimiento total de agua, fuertemente combinada, se obtienen durante el proceso diferentes yesos empleados en construcción:

 Temperatura ambiente: yeso natural o sulfato de calcio bihidrato: CaSO4• 2H2O.

 107°C: formación de sulfato de calcio hemihidrato: CaSO4•½H2O.

 107 - 200°C: yeso comercial para estuco. Desecación del hemihidrato, con fraguado más rápido que el anterior.

 200 - 300°C: yeso con ligero residuo de agua, de fraguado lento y de gran resistencia.

 300 - 400°C: yeso de fraguado aparentemente rápido, pero de muy baja resistencia

 500 - 700°C: yeso anhidro o extra cocido, el fraguado es nulo: yeso muerto.

 750 - 800°C: empieza a formarse el yeso hidráulico.

 800 - 1000°C: yeso hidráulico normal o de pavimento.

 1000 - 1400°C: yeso hidráulico con mayor proporción de cal libre y fraguado más rápido.

Es utilizado en:

 Construcción: como pasta de agarre, para guarnecidos, enlucidos, entre otros. También es utilizado para obtener estucados y en la preparación de superficies de soporte para la pintura artística al fresco.

 Como aislante térmico, pues el yeso es mal conductor del calor y la electricidad.

 En odontología: para fabricar moldes de dentaduras.

 Quirúrgicos: en forma de férula para inmovilizar un hueso y facilitar la regeneración ósea en una fractura.

 En los moldes utilizados para preparación y reproducción de esculturas.

 En la elaboración de tizas para escritura.

 En la fabricación de cemento.

 En tierras agrícolas: ya que su composición química es rica en azufre y calcio, esto hace del yeso un elemento de gran valor como fertilizante de los suelos.

 En la "remediación ambiental" en suelos: eliminación de elementos contaminantes de los mismos, especialmente metales pesados.

 El polvo de yeso crudo se emplea en los procesos de producción del cemento Portland, donde actúa como elemento retardador del fraguado.

 Es utilizado para obtener ácido sulfúrico.

 También se usa como material fundente en la industria.

OBJETIVOS

 Determinar el contenido de SO3 en una muestra de yeso, obteniéndolo a partir del peso de un compuesto insoluble por gravimetría.

 Determinar el contenido de Calcio en una muestra de yeso, mediante un análisis de permanganometría.

 Determinar el contenido de sílice en una muestra de yeso, por espectrofotometría de absorción infrarroja

MATERIALES Y REACTIVOS:

MATERIALES:

 Mazo y Mortero

 Nuez para bureta

 Bureta de 25 ml

 Soporte universal

 Balanza

 Aro de hierro

 Vidrio de reloj

 Varilla de vidrio

 Espátula

 Crisol de porcelana con tapa

 Dos vasos de precipitados de 250 mL

 Un vaso de precipitados de 50 mL

 Pinzas para crisol

 Pipeta aforada de 10 mL

 Pera de succión o pipeteador

 Placa calefactora

 Probeta de 100 mL

 Mechero

 Termómetro

 Papeles de filtro franja negra y azul

 Papel absorbente o toalla

 Frasco lavador

 Detergente líquido

 Mufla

 Desecador

 Embudo

 Filtro de PVC de 47 mm con poros de 0.5-µm

 Molde de pastilla evacuable de 13 mm

 Papel encerado y el

 Cepillo de cerdas de pelo de camello

 Espectrofotómetro infrarrojo

REACTIVOS

 Cloruro de bario (BaCl.2H2O) 10%

 Ácido clorhídrico (HCl) 1:1

 Nitrato de plata (AgNO3), 0,1 M

 Anaranjado de metilo

 Hidróxido de amonio, (NH4OH) al 20%

 Yeso Cocido

 (NH4) C2O4 al 5%

 Rojo de metilo

 H2S2O4 10 %

 Solución KMnO4 estandarizada

 Ácido clorhídrico al 9% v/v

 2-Propanol

 KBr Calidad infrarroja

 α-cuarzo SRM 1878a NIST

 Cristobalita SRM 1879a NIST

 Tridimita 210-75-00473 USGS

PREPARACION DE SOLUCIONES

HCl 1:1

Ml HCl= 0.1 mol/ L x 0.25 L x 36.45 g/mol = 0.911 g HCl

0.911 g HCl x 100/ 37.2 g = 2.4 g HCl x 1ml/ 1.18 g = 2. 075 ml HCl

BaCl. 2 H2O al 10%

100 ml de solución x 10 g BaCl. 2 H2O/ 100 ml solución = 10 g BaCl. 2 H2O

Se agregan 10 g de BaCl. 2 H2O y se aforan en 100 ml de agua destilada

C2O4 al 5%

100 ml de solución x 5 g C2O4 / 100 ml de solución = 5 g de C2O4

Se agregan 5 g de C2O4 y se aforan en 100 ml de solución

Nitrato de plata (AgNO3) 0.1 M

En un aforo de 50 ml

Moles de AgNO3 = 0.1 mol/ L x 0.5 L sln = 0.05 moles

Masa de AgNO3 = 0.05 moles x 169.91 g/ mol = 8.5 g de AgNO3

ESQUEMA DEL PROCEDIMIENTO

- Determinación permanganométrica del contenido de Calcio en forma de Oxalato de Calcio

- Determinación de sílice cristalina por espectrofotometría de absorción infrarroja

Preparación de estándar analítico

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