FLOCULACIÓN CONTROLADA DE

SUSPENSIONES POR ELECTROLITOS

• Equipo 4:

• PEÑA CAUDER DENISE

• SANCHEZ GOMEZ JAHAZIEL

• DEL PRADO PEREZ YAHANA

• CISNEROS JIMENES ALEJANDRO

• HDZ MARTINEZ KEVIN

OBJETIVO

Determinar la concentración más recomendable de una solución de electrolito para lograr el control de la floculación de una suspensión fluida de baja viscosidad.

FUNDAMENTO

Las mezclas o dispersiones se pueden clasificar, según el tamaño de las partículas de la fase dispersa, en: disoluciones, suspensiones y coloides.

En una disolución verdadera hay partículas de líquido, sólido o gas (fase dispersa) disueltas en otro líquido, sólido o gas (fase dispersante), pero las partículas no se alcanzan a distinguir a simple vista porque son muy pequeñas, debido a ello las soluciones se califican como dispersiones homogéneas.

Las suspensiones son dispersiones heterogéneas constituidas por una fase dispersa sólida en el seno de una fase dispersante líquida. En este caso, las partículas dispersas presentan un tamaño mayor a 0.1 micrómetro por lo que se logran apreciar a simple vista y si se dejan reposar, sedimentan.

Las suspensiones son inestables por su propia naturaleza, tendiendo a separarse las dos fases. Se puede aumentar la estabilidad de varias maneras: 1) por la adición de sustancias que, rodeando a las partículas sólidas, faciliten su humectación; 2) aumentando la viscosidad del medio por la adición de sustancias viscosizantes y 3) por la incorporación de electrolitos proveedores de cargas eléctricas.

Las partículas de un coloide se encuentran entre los tamaños de estas dos primeras. No se logran distinguir a simple vista, pero tienen propiedades que permiten diferenciarlas de las soluciones. Los coloides tienen una propiedad óptica exclusiva, que se conoce como el efecto Tyndall: debido al tamaño de las partículas, éstas funcionan como espejitos que reflejan la luz, lo que permite ver la trayectoria de un rayo de luz que pasa a través del recipiente en el que se encuentra el coloide, en tanto que las soluciones son completamente transparentes (no se observa el rayo de luz en el recipiente), y las suspensiones, debido al gran tamaño de las partículas, suelen ser opacas.

PROCEDIMIENTO

En 5 vidrios de reloj, se pesa con balanza analítica, 1 g del carbonato de magnesio pulverizado, lo más aproximado posible.

Se rotulan 5 probetas de 50 mL (totalmente secas) con los números 0, 1, 2, 3 y 4.

Se incorpora cuidadosamente a cada una de ellas el gramo de carbonato de magnesio (procurando no perder partículas). Se enjuaga el respectivo vidrio de reloj con 10 mL de agua destilada, ayudándose con un embudo.

Se agrega a cada probeta la solución de cloruro de aluminio al 4 % y agua destilada de la siguiente manera.

Probeta No.

Volumen de AlCl3 al 4 %

Agua destilada

0 0 mL Completar a 50 mL

1 6 mL Completar a 50 mL

2 12 mL Completar a 50 mL

3 19 mL Completar a 50 mL

4 25 mL Completar a 50 mL

Se agitan perfectamente bien las suspensiones y se dejan reposar 30 minutos.

Se anota el volumen del sedimento en cada una de las probetas.

Se calcula el volumen de sedimentación (F) correspondiente a cada una de las suspensiones, mediante la siguiente fórmula:

F =

Se calcula la concentración del cloruro de aluminio en g/mL presente en cada probeta, mediante la fórmula:

En donde:

C1 = Concentración en g/mL del Cloruro de Aluminio al 4% = 0.04 g/mL

V1 = Volumen de Cloruro de aluminio al 4 % añadido a la probeta.

C2 = Concentración del cloruro de aluminio en g/mL en la probeta.

V2 = Volumen total en la probeta = 50 mL

C1 V1 = C2

V2

Se grafica el volumen de sedimentación (F) obtenido (Eje Y) frente a la concentración (C2) del Cloruro de Aluminio (en g/mL) presente en cada probeta (Eje X).

Se determina cuál es la concentración de electrolito más recomendable para controlar la floculación.

OBSERVACIONES

En todas las probetas hubo una buena sedimentasión aunque cada una con diferente volumen, el sedimento se compacto en una sola porción, sin embargo la probeta en la que tuvimos el percance el sedimento se dio por partes como en franjas.

CONCLUSIÓN

A pesar de la sencillez de la práctica, ésta es muy importante debido a su aplicación en la industria.

En esta existe un agente floculante, cambia potencial zeta de las partículas (electrolito, tenso activo o polímero cargado adsorbido en superficie).

El potencial Z es una medida de la magnitud de la repulsión o atracción entre las partículas. Su medida proporciona una idea detallada de los mecanismos de dispersión y es la clave del control de dispersión electrostático.

Si el valor absoluto del potencial zeta es muy alto, el sistema deflocu la debido al incremento de la repulsión, y la dispersión sedimenta.

La velocidad a la cual se produce la floculación es importante para la estabilidad de las dispersiones suspendidas. La rapidez ola lentitud de ese proceso depende de la presencia de una barrera repulsiva entre partículas adyacentes, cuya ausencia para un sistema mono disperso, produce floculación rápida.

Resultados

Probeta Volumen de sedimentación (F)

0 0.12

1 0.29

2 0.44

3 0.25

4 0.38

Tabla 1

Probeta Concentración

0 0

1 0.0048

2 0.0096

3 0.0102

4 0.02

Tabla 2