OBTENCIÓN DE UN CRISTAL DE ALUMBRE A PARTIR DE RESIDUOS DE ALUMINIO

OBTENCION DE UN CRISTAL DE ALUMBRE A PARTIR DE RESIDUOS DE ALUMINIO, UTILIZANDO EL METODO DE CRISTALIZACION
Lucy P. Berrio, María A. Cogollo, Isaura Ramos, Marelvis Ruiz, Alejandra Tenchi, Wendy Vargas
Departamento de química, Universidad de Córdoba, Montería 2012.


RESUMEN

El principal propósito de esta experiencia es obtener sales de alumbre a partir de desechos de aluminio utilizando el método de la recristalización, con el fin de aumentar el tamaño de un cristal que cumple con ciertas características adecuadas para una perfecta formación geométrica. Puesto que, el crecimiento de los cristales se basa en su centro de nucleación y de la posición de sus caras, ya que se adherirán estos a él, para esto se tienen en cuenta la temperatura, la saturación de la solución, la presión, velocidades de reacción y cristalización.

Palabras claves: sales de alumbre, recristalización, nucleación, velocidades de reacción.


ABSTRACT:
The main purpose of this experiment is to obtain salts of alum from scrap aluminum using the method of recrystallization, in order to increase the size of a crystal that meets certain characteristics suitable for a perfect geometric formation. Since the crystal growth is based on its center of nucleation and the position of its sides, since these will adhere to it, to take into account this temperature, the saturation of the solution, pressure, speed reaction and crystallization.

Key words: alum salts, recrystallization, nucleation, rates reaction.


INTRODUCCION

La cristalización involucra la formación de un sólido a partir de un estado líquido. Para la purificación de sustancias química es válido utilizar el proceso de recristalización. Estos métodos se basan en la solubilidad de una sustancia en un disolvente y su relación con la temperatura.
El proceso de cristalización contiene dos etapas: la nucleación y el crecimiento de cristales, la primera consiste en la formación del cristal y la segunda con la manera en que las partículas van adhiriéndose al cristal en una nueva fase, teniendo en cuenta los procesos cinéticos y energéticos entre el centro de nucleación y las partículas en la disolución.
PARTE ESPERIEMENTAL
En primer lugar, se tomó un pedazo de aluminio y se diluyo en 35ml de KOH 2M. Luego se calentó la solución suavemente, se suspendió y se bajó la temperatura de la solución, después de filtro la solución y se lavó con agua 4 veces, se añadió gotas de indicador y se agregó H2SO4 6M ml por ml.
Luego se bajó la temperatura de la solución, se agito ocasionalmente y se formó los cristales de alumbre. Se filtra al vacío y se recogió los primeros cristales, y se volvió a filtrar el residuo para obtener más cristales.
En segundo lugar, se disolvió los cristales obtenidos en H2O, se calentó dicha solución y se preparó un baño de agua fría. Después se observó los cristales y se secaron para el eliminar el agua, al final se pesaron.
En tercer lugar, Se escogió un cristal que tuviera sus caras definidas y se sembró, el resto se disolvió con agua y el cristal sembrado y se suspendió en agua. Después, de unos días se observó la formación de cristal
RESULTADOS
Para la obtención de las sales de alumbre se dieron las siguientes reacciones, Un mol de aluminio metálico de la soda puede abarcarse y rápidamente ponerse en un exceso de agua dando la siguiente reacción:
Al + 3H20 Al(OH)3 + 3/2H2 (1)[2]
Así el aluminio es oxidado a una carga 3+. En el agua también está presente el KOH, reaccionando con el medio acuoso pero este se hace insoluble en la superficie de la película de hidróxido de aluminio formándose aun sobre el aluminio metálico:
Al(OH)3 (S) + KOH KAlO2 + 2H2O(L) (2)
Sumando las anteriores ecuaciones (1) Y (2) obtenemos:
Al + 3H2O Al(OH)3 + 3/2H2
Al(OH)3 (S) + KOH KAlO2 + 2H2O(L)
Se obtiene que:
2Al + 2KOH KAlO2 + 2H2O + 2H2
Luego se añade el H2SO4 para neutralizar el exceso de iones de hidróxido y da el producto pretendido, alumbre:
KAlO2 + H2SO4 KAl(SO4)2 + H2O
Esta reacción y la reacción (2) son endotérmicas en las que requieren energía.
Al recristalizar la sal de alumbre se emplearon 1.9983g y se recogieron 1.3026g. Después de unos días se observó un cristal totalmente definido con una estructura hexagonal y de una masa de 0.6480g.


Figura 1: sales de alumbre después de recristalizar.

Figura 2: formación del cristal.





Figura 3: cristal.

ANALISIS Y CONCLUCION
En esta práctica se pudo comprobar cómo afecta la relación entre la solubilidad y la temperatura en la cristalización. Este método es de gran importancia en la formación de cristales y purificación de soluciones en la industria química. También, se pudo observar que al hacer mal la disolución de cristales afecta el crecimiento de este. Por otro lado, la presencia de impurezas puede retrasar o incluso limitar el crecimiento del cristal. Ya que, de la superficie del cristal escogido dependerá la forma del cristal cuando se suspenda el crecimiento.
BIBLIOGRAFIA
[1]. Ref 1. CRISTALIZACIÓN EN DISOLUCIÓN. Conceptos básicos, editorial Reverte S.A. Barcelona.