Resumen 2.docx

1. Resumen En esta práctica se realizaron diferentes métodos de separación físicos, por los cuales se pueden separar los componentes de una mezcla. Entre los métodos que se utilizaron esta la filtración y adsorción, estos métodos son comunes para uso en los laboratorios. Se define cual método utilizar de acuerdo a los componentes de la mezcla y a sus propiedades particulares.

En esta práctica se buscaba clarificar el agua y se hizo por medio de la filtración que consiste en separar un sólido insoluble de un líquido. En el proceso de separación es importante determinar el porcentaje de recuperación y la eficiencia de cada método utilizado para la separación. Esto se realizó haciendo tres diferentes pruebas.

El primer experimento consistió en tomar una muestra de agua contaminada de 40 mL. y con papel filtro se hizo la primera separación.

El segundo experimento se tomó una segunda muestra de agua contaminada se filtró dicha agua utilizando un filtro casero que se hizo con carbón, arena fina, piedrín y algodón inicialmente se hizo también con una muestra de 40 mL y no dio resultado por lo que se tuvo que utilizar 140 ml y solo se recuperaron 35mL .

Y por último se mezcló agua contaminada con carbón activado, para luego ser filtrado con el papel filtro. Se logró observar que la utilización del carbón fue el método más efectivo ya que el carbón es un material altamente poroso y adsorbente y por eso es utilizado usualmente para la purificación del agua.

2. Resultados Prueba

Volumen inicial

Volumen recuperado

Ppm inicio

Ppm final

40 mL

Porcentaje de recuperación

Incertezas en el porcentaje de recuperación

38.4 mL

342

330

96%

0.054%

40 mL

35 mL

348

348

87.5%

0.053%

140 mL

35 mL

335

1

25%

0.035%

filtro Carbón activado Filtro casero

Relacion entre el total y el volumen recuperado 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% filtro de papel

filtro casero volumen total

carbon Volumen recuperado

3. Interpretación de resultados Con la evaluación de los métodos de separación de mezclas pudimos observar que de acuerdo a los resultados obtenidos en la tabla no. 1 el método más eficiente de recuperación fue el filtro, sin embargo con el filtro se recuperó una mayor cantidad de agua pero no totalmente purificada. Con el filtro casero se debió utilizar una mayor cantidad de agua para que este funcionara y se recuperó solo un 25%. De la misma forma se puede observar que al usar el carbón activado el porcentaje de agua recuperado fue mayor y con una mayor eficiencia ya que el agua se notó mucho más clara que con los otros dos métodos. Con la tabla no. 3 podemos evaluar cuál de los tres métodos fue más eficiente y podemos observar que según la medición de las partes por millón, que es una medida de concentración, el agua que fue recuperada por medio del filtro de papel fue casi la cantidad inicial pero con diferente concentración. En cambio el carbón obtuvo la misma concentración inicial y también se recuperó un 87% de agua de la cantidad inicial, es decir que este método fue el más efectivo para la purificación del agua. Con el filtro casero por la utilización de piedrín y arena la concentración de sal en el agua aumento y no fue posible medir las partes por millón y el porcentaje de recuperación con este método fue de solo 25%. Además de esto debemos considerar que en la recuperación del agua que obtuvimos tiene cierta incerteza, en toda medición, tanto la apreciación del instrumento como la estimación del observador originan una incerteza. Al tener organizados todos los datos calculados por medio de la experimentación se puede verificar que el porcentaje de recuperación en ninguno de los tres casos fue del 100% como se muestra en la tabla No. 1, pero se puede concluir que el método más eficaz para la clarificación del agua en esta experimentación fue el uso del carbón.

4. Conclusiones Se ha llegado a la conclusión que el método más efectivo para la purificación del agua contaminada es el de adsorción por medio de carbón activado y filtro.

Para aplicar los métodos de separación de mezclas es necesario primero conocer sobre su estado físico, propiedades y características.

En el proceso de separación fue importante determinar el porcentaje de recuperación ya que esto nos guio para saber cuál método era el más eficaz.

5. Apéndice 5.2 Muestra de cálculo 1. Determinación del porcentaje de recuperación. Para ello se utiliza la siguiente ecuación:

%𝑹 =

𝒗𝒓 𝒗𝒊

∗ 𝟏𝟎𝟎

(Ecuación No. 1)

Donde: %R= porcentaje de recuperación 𝑣𝑟 = es el volumen recuperado 𝑣𝑖 = es el volumen inicial 100= es una constante

Para el primer proceso usando el filtro de papel se tienen los siguientes datos: 𝒗𝒊 = 40 ml. 𝒗𝒓 =38.4 ml. Sustituyendo en la ecuación No. 1 %𝑅 =

38.4 𝑚𝐿 40 𝑚𝐿

∗ 100 = 96%

Con el filtro de papel se recuperó un 96% de agua.

Para el segundo proceso usando el filtro casero: 𝒗𝒊 = 140 ml. 𝒗𝒓 =35 ml. Sustituyendo en la ecuación No. 1 35 𝑚𝐿

%𝑅 = 140 𝑚𝐿 ∗ 100= 25% Con el filtro casero se recupero un 25% de agua.

Para el tercer proceso usando carbón activado: 𝒗𝒊 = 40 ml. 𝒗𝒓 =35 ml. Sustituyendo en la ecuación No. 1 35 𝑚𝐿

%𝑅 = 40 𝑚𝐿 ∗ 100= 87.5% Con el carbón activado se recuperó un 87.5% de agua.

2. Determinación de la eficiencia de cada proceso realizado. Partes por millón

Partes por millón

Filtro

342

330

Carbón

348

348

Filtro casero

335

1

Agua contaminada

Filtro casero

Agua mezclada con carbon

agua clarificada

5.3 Análisis de error 1. Incerteza ∆%𝑹 =

±𝟏 𝒗𝒐

±𝟏

%𝑹 + %𝑹 𝒗

(Ecuación no. 2)

𝒇

Donde: 1= es la incerteza 𝑣𝑜 = es el volumen inicial 𝑣𝑓 =volumen final %R= porcentaje de recuperación.

Para el primer proceso con el filtro de papel. Sustituyendo en la ecuación No. 2 ∆%𝑅 =

±1 40

±1

%96 + 96% 38.4 = 0.054%

Para el proceso con el filtro casero Sustituyendo en la ecuación No. 2 1

±1

∆%𝑅 = 140 %25 + %25 35 = 0.035%

Para el proceso con el filtro y carbón Sustituyendo en la ecuación No. 2 ∆%𝑅 =

±1 40

±1

%87.5 + %87.5 35 = 0.053%

5.4 Datos calculados Tabla No.1 Datos calculados Volumen inicial filtro 40 mL Carbón activado 40 mL Filtro casero 140 mL Fuente: Datos originales

Volumen recuperado 38.4 mL 35 mL 35 mL

Tabla No 2 Porcentaje de recuperación Prueba

Volumen inicial

Volumen recuperado

Porcentaje de recuperación

40 mL

38.4 mL

96%

35 mL

87.5%

35 mL

25%

filtro Carbón activado 40 mL Filtro casero 140 mL Fuente: datos calculados

Tabla No.3 Determinación de la eficiencia de cada proceso realizado. Prueba Filtro Carbón Filtro casero Fuente: Datos originales

Partes por millón 342 348 335

Partes por millón 330 348 1

5.1 Procedimiento Procedimiento A

1. Se tomaron 90 mL de agua contaminada. Utilizando 40 mL para cada procedimiento.

2. se tomaron 30 mL de agua contaminada utilizando para ello una probeta.

3. Se Midió la cantidad de partes por millón en la muestra.

4. Se armó el equipo de filtración utilizando para filtrar el papel filtro.

5. Se filtró la muestra despacio, teniendo cuidado de no romper el papel filtro.

6. Se recuperó el filtrado en otro beacker de 100 mL.

7. se midió el volumen.

8. Se midió la cantidad de ppm en la muestra final.

Procedimiento B

1. Se realizó el mismo procedimiento utilizando el filtro casero.

Procedimiento C

1. Se realizó el mismo procedimiento utilizando carbón activado.

2. Se tomó la masa de 0.5 gramos de carbón activado y se agregó a la muestra de agua

contaminada.

3. Se agito la muestra con una varilla de agitación. Dejando reposar la muestra por 5

minutos.

4. Se armó el equipo de filtración, recuerde colocar papel filtro.

5. Se filtró la muestra despacio, teniendo cuidado de no romper el papel filtro.

6. Se recuperó el filtrado en otro beacker de 100 mL.

7. Se midió el volumen.

5.5 Bibliografía Raymond Chang. Kenneth A. Goldsby Química. McGraw-Hill (2013, 11ª edición) Usos del carbón activado,, http://archive.is/yIpG4

Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de ingeniería Escuela de ciencias Área de química general Laboratorio de química general 1

Practica No. 3 Clarificación de agua

Nombre: Marta Gabriela Gómez Nombre del instructor : Luis Linares

Carnet: 201024808 sección de laboratorio: N