Tratamiento Preliminar (1).docx

Instituto Politécnico Nacional Escuela Nacional De Ciencias Biológicas

Laboratorio de Métodos de análisis

Tratamiento Preliminar y Determinación de La Capacidad de Intercambio de un Intercambiador Iónico.

Alumno: León Valverde Mario Santiago

Grupo: 4IM1

Sección: 2

Maestro: Fernández López Francisco Carmelo.

Objetivos:  

Realizar el tratamiento preliminar de un intercambiador iónico catiónico fuerte. Determinar la capacidad de intercambio de un intercambiador iónico regenerado.

Resultados:

Fig.1. Reacción general del tratamiento preliminar.

Porcentaje De Intercambiador Recuperado. 1. Con los datos de la masa de intercambiador, antes y después del tratamiento, obtenga el porcentaje de intercambiador recuperado. Masa del intercambiador: 1.05g

Peso del papel: 1.9802

Peso después del secado: 2.9509g Masa del intercambiador después del tratamiento: 0.9707 g

% recuperado =

masa de intercambiador después del tratamiento × 100 = masa de intercambiador original 0.9707 g × 100 = 92.44% 1.05 g

% de intercambiador recuperado = 92.44 % 2. Diga cuál es la razón para determinar este porcentaje. Conocer qué tantas imperfecciones tiene la resina y así determinar si esta se puede seguir utilizando. 3. ¿Cuál es el valor del pH después de los lavados con H2O destilada? pH de 5. 4. ¿Qué importancia tiene determinar el pH después de los últimos lavados con H2O destilada? Asegurar que se elimine el resto de HCl y NaOH, después de los lavados correspondientes. CAPACIDAD DE INTERCAMBIO. 1. Obtenga el valor de la capacidad de intercambio del intercambiador catiónico fuerte que empleó. Incluya cálculos.

𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑐𝑎𝑚𝑏𝑖𝑜 =

𝑋𝑉 𝑚

Dónde: X= Normalidad exacta de la solución de NaOH: 0.1133 N V= Volumen de NaOH empleado de titulación: 14 mL m= Masa de resina utilizada: 0.6 g 0.1133 𝑁 (14 𝑚𝐿) 𝑚𝑒𝑞 = 2.6625 0.6 𝑔 𝑔 𝑪𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝑰𝒏𝒕𝒆𝒓𝒄𝒂𝒎𝒃𝒊𝒐 = 𝟐. 𝟔𝟔𝟐𝟓

𝒎𝒆𝒒 𝒎𝒍

2. ¿Cuál es la importancia de determinar la capacidad de un intercambiador? Cuantificar el número de sitios que tiene la resina para el intercambio iónico y así determinar qué cantidad de resina colocar por cantidad de muestra. Discusión: El proceso llevado a cabo es una práctica común que se realiza en el laboratorio con el propósito de reutilizar un intercambiador, cuando se utiliza, se obtienen algunas impurezas, las cuales afectarían en un análisis posterior de una muestra completamente diferente, sin embargo este no es el único propósito de llevar a cabo esta tarea, pues también nos permite conocer la calidad de la resina que vamos a utilizar, esta característica nos la muestra la capacidad de intercambio. Es necesario saber que los intercambiadores iónicos (resinas) constan de una matriz polimérica, a la cual se une covalentemente un grupo ionizable (ion fijo), que en el caso del intercambiador trabajado es el grupo sulfónico, también posee un ion móvil, el protón. Esta estructura la clasifica como un intercambiador catiónico fuerte, la fuera se debe al ion característico, también se sabe que existen resinas naturales y sintéticas. En el caso de las resinas sintéticas, estas se forman de la polimerización del divinilbenceno y del estireno, el control de estas moléculas permite que existan poros diferentes para las resinas los cuales son diferentes de acuerdo al método o prueba que se vaya a realizar. Una resina tiene un tiempo de vida útil, el cual no está determinado, este depende mucho de la forma en la que se utilizada y de la cantidad de veces que es utilizada, el pH y la temperatura son algunas de las características que influyen en el tiempo de vida y calidad de la resina. Podemos decir que se obtuvo un rendimiento decente del porciento de recuperación, debido a que se decantó con mucha precaución de modo que se evitara una pérdida considerable de la resina. El tratamiento también involucro la purificación y regeneración de la resina, primeramente se lavó con agua destilada para eliminar impurezas resuspendidas entre la resina, el

primer tratamiento con el NaOH fue para eliminar la resina que ya no cumplía con las características deseadas, se lavó nuevamente con agua destilada y por último se realizó la regeneración del ion móvil con ayuda del ácido clorhídrico. Conclusiones: El rendimiento obtenido fue del 92.44%. La capacidad de intercambio es de 2.6625 meq/g. El porcentaje de intercambiador recuperado y la capacidad de intercambio son valores que indican si la resina está en condiciones de uso. La capacidad de intercambio es el número de iones móviles intercambiados por gramo de intercambiador. BIBLIOGRAFÍA.  

Braithwaite, A. and F. J. Smith. 1999. Chromatographic Methods. 5ª ed. Kluwer Academic Publishers, The Netherland, pp. 127 – 131. Barnard, J. A. and R. Chayen. 1970. Métodos Modernos de Análisis Químico. Ed. Urmo, Bilbao, pp. 218 – 227.