PROCESO DE CRISTALIZACION DEL SAL (Cloruro de sodio)
OBJETIVO: Conocer la formación de cristales a tr avés del proceso de fusión y sublimación Conocer el proceso en donde los iones, átomos o moléculas que constituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales PROCEDIMIENTO:
Para cristalizar el cloruro de sodio o sal se deben disolver una media libra de sal en un litro de agua, la misma que se deposita en un r ecipiente de mayor volumen. Se obtiene una solución concentrada, se lo lleva a ebullición y se le evapora hasta alcanzar los cuatro quintos de litro de la solución concentrada. A esta se la deja descansa para luego filtrarla. A la solución filtrada se la coloca en recipientes de superficie amplia como charoles, bandejas, platos, etc., hasta una altura de 1 a 1,5cm, a esta solución se la deja en completo reposo para que se evapore lentamente a la temperatura temper atura ambiental, se debe poner en sitios que reúnan las siguientes condiciones: a.- Que haya incidencia de energía solar, a la falta de esto se utilizara lámparas o c alefactores eléctricos. b.- Que no se produzcan movimientos o por el aire o por personas, debe mantenerse e n quietitud. Pasado unos tres o cuatro días se observa la formación de una costra solida que contiene a los cristales de forma cubica, los mismos que se agrupan a veces formando pirámides huecas, llamadas tolvas. Dichos cristales se los separa cuidadosamente para colocarlos sobre papel filtro o papel higiénico. De acuerdo a este Procedimiento pueden reunirse unos cuarenta gramos de c ristales y con arista de seis a tres t res milímetros.
MATERIALES: - Cloruro de sodio - Agua - Papel filtro - Olla - Bandeja
MARCO TEORICO: La operación de cristalización es aquella por media de la cual se separa un componente de una solución liquida transfiriéndolo a la fase sólida en forma de cristales que precipitan. Es una operación necesaria para todo producto químico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales, ya sea el azúcar o sacarosa, la sal común o cloruro de sodio. En la cadena de operaciones unitarias de los procesos de fabricación se ubica después de la evaporación y antes de la operación de secado de los cristales y envasado. Toda sal o compuesto químico disuelto en algún solvente en fase liquida puede ser precipitada por cristalización bajo ciertas condiciones de concentración y temperatura que el ingeniero químico debe establecer dependiendo de las características y propiedades de la solución, principalmente la solubilidad o concentración de saturación, la viscosidad de la solución, etc. Para poder ser transferido a la fase sólida, es decir, cristalizar, un soluto cualquiera debe eliminar su calor latente o entalpía de fusión, por lo que el estado cristalino además de ser el m ás puro, es el de menor nivel energético de los tres estados físicos de la mater ia, en el que las moléculas permanecen inmóviles unas respecto a otras, Formando estructuras en el espacio, con la m isma geometría, sin importar la dimensión del cristal.
Tipo de cristales Un cristal puede ser definido como un sólido compuesto de átomos arr eglados en orden, en un modelo de tipo repetitivo. La distancia interatómica en un cristal de cualquier material definido es constante y es una característica de l material. Debido a que el patrón o arreglo de los átomos es repetido en todas direcciones, existen restr icciones definidas en el tipo de simetría que el cristal posee.
La forma geométrica de los cristales es una de las características de cada sal pura o compuesto químico, por lo que la ciencia que estudia los cristales en general, la cristalografía, los ha clasificado en siete sistemas universales de cristalización: Sistema Cúbico
Las sustancias que cristalizan bajo este sistema forman cristales de forma cúbica, los cuales se pueden definir como cuerpos en el espacio que manifiestan tres ejes en ángulo recto, con “segmentos”, “látices”, ó aristas” de igual magnitud, que forman seis caras o lados del cubo. A esta
familia pertenecen los cristales de oro, plata, diamante, c loruro de sodio, etc.
Sistema Tetragonal Estos cristales forman cuerpos con tres eje s en el espacio en ángulo recto, con dos de sus segmentos de igual magnitud, hexaedros con cuatro caras iguales, representados por los cristales de oxido de estaño. Sistema Ortorrómbico Presentan tres ejes en ángulo recto pero ninguno de sus Lados o segmentos son iguales, formando hexaedros con tres pares de caras iguales pero diferentes entre par y par, representados por los cristales de azufre, nitrato de potasio, sulfato de bario, etc.
Sistema Monoclínico Presentan tres ejes en el espacio, pero sólo dos en ángulo re cto, con ningún segmento igual, como es el caso del bórax y de la sacarosa. Sistema Triclínico Presentan tres ejes en el espacio, ninguno en ángulo recto, con ningún segmento igual, formando cristales ahusados como agujas, como es el caso de la cafeína. Sistema Hexagonal Presentan cuatro ejes en el espacio, tres de los cuales son coplanares en ángulo de 60°, formando un hexágono bencénico y el cuarto en ángulo recto, como son los cristales de zinc, cuarzo, magnesio, cadmio, etc.
Sistema Romboédrico Presentan tres ejes de similar ángulo entre sí, pero ninguno es recto, y segmentos iguales, como son los cristales de arsénico, bismuto y carbonato de calcio y mármol. Importancia de la cristalización en la industria En muchos casos, el producto que sale para la ve nta de una planta, tiene que estar bajo la forma de cristales. Los cristales se han producido mediante diversos métodos de cristalización que van desde los más sencillos que consisten en dejar reposar recipientes que se llenan originalmente con soluciones calientes y concentradas, hasta procesos continuos rigurosamente controlados y otros con muchos pasos o etapas diseñados para proporcionar un producto que tenga uniformidad en la forma, tamaño de la partícula, contenido de humedad y pureza. Las demandas cada vez mas crecientes de los clientes hacen que los cristalizadores sencillos por lotes se estén retirando del uso, ya que las especificaciones de los productos son cada vez más rígidas. La cristalización es importante como proceso industrial por los diferentes materiales que son y pueden ser comercializados en forma de cristales. Su e mpleo tan difundido se debe probablemente a la gran pureza y la forma atractiva del producto químico sólido, que se puede obtener a partir de soluciones relativamente impuras en un solo paso de procesamiento. En términos de los requerimientos de energía, la cristalización requiere mucho menos para la separación que lo que requiere la destilación y otros métodos de purificación utilizados
comúnmente. Además se puede realizar a temperaturas relativamente bajas y a una escala que varía desde unos cuantos gramos hasta miles de toneladas diarias. La cristalización se puede realizar a partir de un vapor, una fusión o una solución. La mayor parte de las aplicaciones industriales de la operación incluyen la cristalización a partir de soluciones. Sin embargo, la solidificación cristalina de los metales es básicamente un proceso de c ristalización y se ha desarrollado gran cantidad de teoría en relación con la cristalización de los metales.
La cristalización Consiste en la formación de partículas sólidas en el seno de una fase homogénea. Las partículas se pueden formar en una fase gaseosa como en el caso de la nueve, mediante solidificación a partir de un líquido como en la congelación de agua para formar hielo o en la manufactura de mono cristales, o bien por cristalización de soluciones líquidas. Se puede decir que la cristalización es un arte, dando a entender que la realidad técnica es sobrepasada en ocasiones por todos los factores empíricos que están involucrados en la operación. Estos sistemas geométricos son constantes para los cristales del mismo compuesto químico, independientemente de su tamaño. Los cristales son la forma más pura de la materia, su bien sucede que precipitan simultáneamente cristales de varias sustancias formando soluciones sólidas de varios colores como son los minerales como el m ármol veteado, el jade, ónix, turquesas, etc., en los cuales cada color es de cristales de una sal diferente. Sin embargo cuando cristaliza solamente un solo compuesto químico, los cristales son 100% puros. Además de su forma geométrica, los cr istales son caracterizados por su densidad, su índice de refracción, color y dureza.
CONCLUSIONES
- En el trascurso de los primeros días se podía notar que al secarse pequeños cristales se acoplan a otros. - Al transcurso de 4 días se noto la formación de los cristales en una ligera capa.
BIBLIOGRAFIA:
- Química de Morris Hein - http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx - http://es.wikipedia.org
