SEPARACIN DE SULFUROS BASADAS EN EL CONTROL DE pH FUNDAMENTOS Esta metodologa de anlisis se basa en los principios de la precipitacin fraccionada de compuestos poco solubles de acuerdo a su constante de producto de solubilidad, que son selectivos a un agente precipitante. Varios agentes precipitantes permiten la separacin de iones de acuerdo a este criterio. Estas separaciones requieren un control cuidadoso de la concentracin activa del reactivo a un nivel adecuado y predeterminado. Esto se logra con un control del pH de la solucin mediante amortiguadores adecuados. Este mtodo se aplica a reactivos aninicos en los que el anin es la base conjugada de un cido dbil. Un ejemplo bien conocido de esta tcnica implica la separacin de cationes de metales pesados mediante su precipitacin selectiva como sulfuros. (Skoog, 2003) El in sulfuro forma precipitados con cationes de metales pesados cuyos productos de solubilidad varan ampliamente. En una solucin se puede cambiar la concentracin del in sulfuro (S=) en un intervalo entre 0.1 M y 10-22 M, si se controla el pH de una solucin saturada de sulfuro de hidrgeno. Estas dos propiedades permiten hacer separaciones importantes de cationes. Para explicar esto, hacindose uso del sulfuro de hidrgeno en la separacin de cationes controlando el pH, consideraremos la precipitacin de un catin divalente M2+ de una solucin que se mantiene saturada con sulfuro de hidrgeno por burbujeo continuo del gas en la solucin. Los equilibrios importantes en este sistema son:MS (s) M2 + + S = [M 2 + ][S = ] = Kps [H 3 O + ][HS ] = Ka1 = 9.6x10 8 [H2 S]

H2 S + H2 O H3 O + + HS

Prof. Ing. Guillermo Ruiz Qumica Analtica Fecha de creacin 11/10/2011 12:35:00

SEPARACIN DE SULFUROS BASADAS EN EL CONTROL DE pH

HS + H2 O H 3 O + + S =

[H 3 O + ][S = ] [HS ]

= Ka2 = 1.3x10 14

La solubilidad para la sal puede expresarse como: Solubilidad = [M2+] La concentracin de sulfuro de hidrgeno en una solucin saturada del gas es aproximadamente 0.1 M. por lo que se puede plantear la expresin de balance de masa: 0.1 M = [H2S] + [HS-] + [S=] Como se controla el pH se conoce la concentracin del in hidrnio y se tienen cuatro incgnitas: la concentracin del in metlico y las 3 especies de sulfuro. Se puede simplificar el algebra al suponer que ([HS-] + [S=])