Determinación-del-zinc-por-volumetría[1].docx

nDETERMINACIÓN DE ZINC POR VOLUMETRÍA

PESAJE Y ATAQUE DE MUESTRAS a) Pesar 0.250 g de muestra y verter en un matraz Erlenmeyer de 250 cc. b) Llevar las muestras al área de vía húmeda, añadir 15 mL de ácido nítrico conc. y digestar (en frío) durante 5 minutos. c) Agregar 10 mL de ácido clorhídrico conc.. Llevar a la plancha y digestar hasta pastoso. Retirar de la plancha y dejar enfriar. d) Añadir aproximadamente 2 g de cloruro de amonio y 3 g de persulfato de amonio. Lavar las paredes del frasco utilizando la pizeta con agua destilada. Añadir 20 mL de hidróxido de amonio. e) Llevar a la plancha suave y hacer hervir por 5 minutos aproximadamente.

FILTRADO DE MUESTRAS a) Colocar en el embudo el papel filtro (doblado simple), adhiriéndolo a las paredes del embudo con agua destilada. Preparar también la solución amoniacal. b) Terminado el tiempo de hervor, retirar de la plancha y proceder a filtrar la muestra en caliente, lavando el flóculo con la solución de lavado caliente por 5 veces, alcanzando un volumen de 250 mL en el matraz Erlenmeyer de 500 cc. c) Retirar el papel filtro del embudo y enjuagar con agua destilada el papel y las paredes del embudo. Nota 1 .- Colocar el papel filtro en el tacho de residuos peligrosos del área, para que al final del turno se disponga en el contenedor de residuos peligrosos. d) Retirar el matraz Erlenmeyer de 500 cc con la muestra de la zona de filtrado y añadirle 4 gotas de indicador púrpura de bromocresol (6.8 a 5.2). Añadir solución de ácido clorhídrico 1:1 (usar bureta graduada) hasta viraje de púrpura a amarillo pH : 5.3

TITULACIÓN a) Agregar 20 mL de solución Buffer. Nota 2.- Cuando la muestra es un concentrado de cobre y/o concentrado de plomo adicionar aproximadamente 20 ml de tiosulfato de sodio al 10 %. b) Añadir una pizca de ácido ascórbico (regulador de pH) y una pizca de de thioúrea (depresor del cobre). Agitar hasta disolución. c) Añadir 3 a 5 gotas de solución indicadora de xilenol Orange. d) Utilizar una bureta limpia para titular. e) Titular la muestra con solución de EDTA 0.0765 M hasta que la muestra vire de color violeta a amarillo intenso. Anotar el gasto del volumen en mL de EDTA. Nota 3.- Mantener las áreas de trabajo limpias y ordenadas.

PREPARACIÓN DE SOLUCIONES Preparación de la solución Amoniacal. - Pesar 200 g de cloruro de amonio y disolver en 900 ml de hidróxido de amonio. Homogenizar.

Preparación de la solución de lavado. - De la solución amoniacal medir 50 ml, verter en una pizeta de 1 litro y completar el volumen con agua destilada caliente.

Preparación de la solución indicadora de púrpura de bromocresol. - En un vaso de 250 ml, disolver 1 gramo de púrpura de bromocresol con 20 mL de alcohol etílico, trasvasar a una fiola de 250 mL, aforar con agua destilada. Homogenizar.

Preparación de Ácido Acético 1 : 1. -Agregar 100 ml de ácido acético a una fiola de 1000 cc y aforar con agua destilada, homogenizar.

Preparación de la Solución Buffer -Agregar 250 g de acetato de amonio, 100 g de tiosulfato de sodio y 5 g de Fluoruro de amonio en un vaso de 1 litro. Añadir agua destilada y agitar hasta disolución. Verter el contenido a una fiola de 1000 cc y aforar con agua destilada. Homogenizar.

Preparación de Tiosulfato de Sodio (99.5-101.0% P.A.) al 10%.- Pesar 100 g de Tiosulfato de sodio y disolver en agua destilada diluir a 1 litro y homogeneizar.

Preparación de la solución indicadora de Xilenol Orange. - En un vaso de 250 ml, disolver 1 gramo de xilenol Orange con 20 mL de alcohol etílico, trasvasar a una fiola de 250 mL, aforar con agua destilada. Homogeneizar.

Preparación de la Solución EDTA 0.0765 M.- Pesar 29.044 de EDTA, disolver con agua destilada, trasvasar a una fiola de 1 litro, enrasar y homogenizar.

Estandarización de la solución EDTA 0.0765 M.- Pesar por triplicado 0.100 g de zinc metálico por triplicado y verter a matraces Erlenmeyer de 250 mL, adicionar 20 ml de ácido clorhídrico (1:1), llevar a digestión en frío hasta disgregar luego llevar a la plancha a temperatura moderada hasta reducir su volumen a 5 ml, retirar y adicionar aproximadamente 100 mL de agua destilada y 20 ml de solución amoniacal, hacer hervir aproximadamente 3 minutos. Retirar de la plancha, dejar enfriar. Proseguir desde el ítem “d” del Filtrado de Muestras hasta la TITULACIÓN.

FACTOR PARA LA SOLUCIÓN ACUOSA DE E.D.T.A. .-

Peso molecular del EDTA = 372.24 g Peso atómico del Zinc = 65.38 g Solución acuosa de EDTA = 29.044 g EDTA / solución acuosa de 1000 cc ( fiola volumétrica) Zinc metálico q.p. Pureza: 99.9984 % Peso para la valoración: 0.124 g Zn q.p. Consumo o gasto del volumen de solución acuosa de EDTA = 24.2 mL Peso establecido de las muestras de minerales para la determinación de Zinc = 0.250 g

(Peso de Zn q.p., g) x (fracción porcentual de pureza) x 100 Factor para Zn = ------------------------------------------------------------------------------------(gasto de volumen de EDTA, mL) (peso de muestra, g)

(0.124 g Zn) (0.999984) (100) Factor para Zn = -------------------------------------------- = 2.0496 (24.2 ml) ( 0.250 g muestra)

% Zn = ( Factor para Zn ) ( gasto de EDTA, mL )

FUNDAMENTO TEÓRICO.-

Descomposición de la muestra. El ión Zn forma sales solubles por acción de los ácidos: HCl, HNO3 y H2SO4. La solución en medio amoniacal ligeramente por adición de NH4OH y NH4Cl precipitan el Fierro, cromo en forma de hidróxidos. El Fe(OH)2 y Fe(OH)3 mantienen al ión Zn en oclusión, entonces lavar varias veces el precipitado en el papel filtro. El ácido ascórbico actúa como enmascarador reduciendo al Fe y Mn que pudieran estar presentes, evitando la reacción con el EDTA. La thioúrea actúa como enmascarador sobre el Cu+2. El ión Zn con el compuesto carboxílico (EDTA) tiene la propiedad de formar un compuesto soluble demoninado QUELATO. El EDTA tiene la propiedad de unirse al metal en forma covalente con los iones H+ que se encuentra en la cadena carboxílica. Para poder distinguir el punto final es cuando cambia la coloración del indicador Xilenor Orange (de color rosado a color amarillo) por la presencia del HCl, quedando el Zn dentro de la cadena del EDTA y el ión H+ y Cl- provenientes del ZnCl2 forman el HCl.

REACCIONES QUÍMICAS PRODUCIDAS EN LA DETERMINACIÓN DEL ZINC

3ZnS + 2HNO3 + 6HCl



3ZnCl2 + 2NO + 3S + 4H2O

ZnO



Zn(NO3)2 + H2O

+ 2HNO3

Zn(NO3)2 + 2HCl



ZnCl2 + 2NO2 + H2O + ½ O2

ZnO + 2HNO3 + 2HCl



ZnCl2 + 2NO2 + 2H2O + 2NO2 + ½ O2

FeCl2

+

2NH4OH



Fe(OH)2

+ 2NH4Cl

FeCl3

+

3NH4OH



Fe(OH)3

+ 3NH4Cl

CuCl2 +

H2N2CH2S



CuN2CH2S + 2HCl