Electrolisis para obtención de MgCl2

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS CARRERA DE BIOQUÍMICA CLÍNICA QUÍMICA INORGÁNICA I Integrantes: Pila Karol Pillajo Alison Pruna Liseth Quiguri Estefanía

Fecha: 31/01/2018 Grupo Nº 9

TEMA: Obtención de Mg a partir de la electrólisis de MgCl2

OBJETIVOS 



Determinar el proceso para la obtención de Mg a partir de la aplicación del MgCl2 Demostrar la aplicación aplicación del MgCl2 a nivel nivel industrial con sus sus beneficios beneficios y consecuencias

RESUMEN El MgCl2 es un compuesto mineral que se obtiene del agua de mar, esta es una gran fuente para la obtención de Magnesio el cual es uno de los elementos más abundantes en la corteza terrestre (2,2% en masa). La extracción a gran escala del magnesio es producida por el agua de mar, en 1886 se empezó la fabricación de magnesio por electrólisis del cloruro de magnesio fundido. A partir de este acontecimiento la Dow Chemical Company desarrollo una nueva técnica para la obtención del magnesio donde se utiliza como materia prima el agua de mar, pues es una manera más barata de obtenerlo.

DESARROLLO El magnesio metálico puede obtenerse por reducción, tanto térmica como electrolítica siendo el método más importante la electrólisis del  MgCl  fundido. 2

Este proceso es llamado  proceso Dow con el que se obtiene el 80% del magnesio mundial.

1. Formación de la Cal Apagada Es típico que la cal apagada se produzca paralelamente a este proceso aunque no forme parte de él estrictamente. Para su obtención es común la utilización de conchas de ostras por su alto contenido de

CaCO3

. Éstas se llevan a una

planta trituradora y posteriormente se las introduce en un horno a altas temperaturas para producir cal y dióxido de carbono de manera que éste último se evapore y sólo quede la cal.  T    CaCO (  s ) CO ( g  )            3 2

Más tarde se añade a la cal una cantidad limitada de agua cuya reacción da la cal apagada. CaO (  s )  H    O ( l  ) Ca ( O )           2 2

2. Obtención del MgCl2 Éste proceso parte del agua de mar o salmueras donde el magnesio se encuentra disuelto en su forma iónica

2

 Mg 

) ) en (que proviene del  MgCl  2(aq

concentraciones de alrededor de 1350 mg/l. Estas aguas marinas, tras ser filtradas y limpiadas se conducen a una planta donde se les añade cal apagada ( Ca(OH )2 ), que se diluirá generando iones hidroxilo y dando lugar a la reacción 2 

 ( ) 2 ( ) ( ) ( ) (  aq  g  OH    aq   M     O           2

(*)(1)

Se obtendrá hidróxido de magnesio que es muy poco soluble en agua y que por tanto precipitará. Para obtener la mayor cantidad de precipitado el proceso debe llevarse a cabo en un tanque de sedimentación. Se procede a filtrar la suspensión lechosa resultante. El  Mg (OH )2  sólido que da el filtrado se somete a un proceso de lavado y secado, para más tarde neutralizarlo con

 HCl  .

( OH     ) (  s )   g  2   HCl  ( aq )   M     ( a ) 2                  2 2 2  

(2)

Después, la disolución obtenida se conduce primero a unos evaporadores y más tarde a unos secadores con el objeto de eliminar el agua.  T     ( aq )   gCl  2  H     O ( l  )   Mg  ( s ) 2               2 2 2

2

3. Electrólisis del MgCl2 El  MgCl  2 (s) que resulta se funde en una cuba electrolítica a unos 700ºC bajo atmósfera inerte (para minimizar las reacciones secundarias no deseadas) para producir

 Mg    fundido

y

Cl 2   gaseoso.

El magnesio metálico se forma en el

cátodo de acero y sube a la superficie, donde se recoge periódicamente. El cloro gaseoso se forma entorno al ánodo de grafito y se extrae. Las semirreacciones son: Mg+2 + 2e –  ———– > Mg 2Cl –  ————— -> Cl2 + 2e – 

La reacción global es: MgCl2 (l)  ——————— > Mg (l) + Cl 2 (g)

Este cloro gaseoso se convierte en

 HCl  ,

que se reutilizará. La reacción de

reciclaje es:  T    2 Cl  (  g  ) 2  H    O ( v ) 4  H    ( g  )               2 2 2

4. Aplicaciones del magnesio en la industria 

Aleaciones con el aluminio para la formación de envases de bedidas, componentes para autos



Material refractario en hornos que ayudan a la producción de Hierro y Acero



Procedimiento para la producción del titanio



Uso de desoxidante en la industria metalmecánica cuando no se encuentra en aleación

CONCLUSIONES 

El MgCl2 es el principal proveedor de Mg en cual llega a tener una alta importancia a nivel industrial pues al producirse aleaciones generan un ingreso económico muy grande en las industrias automovilísticas, aeronáuticas e incluso en la industria de los metales cuando no se encuentra en aleación; de los diversos usos que se le puede acreditar al Mg a nivel industrial es en donde mejor se llega a obtener beneficios sin causar tanto daño pues la fuente natural se da en el agua de mar y para la obtención se debe pasar por la electrólisis para que se descomponga generando Mg y Cl2 que puede ser aprovechado como HCl.

BIBLIOGRAFÍA 

R. E. Petrucci, W. S. Harwood. Química General. Principios y  Aplicaciones Modernas. Prentice Hall (1999)

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K. W. Whitten, R. E. Davis, M. L. Peck. Química General. McGraw Hill (1998)



Fernando Fernández Lázaro. Química Orgánica e Inorgánica Básica. Publicaciones UMH (2000)