CONOCIMIENTO DEL SOFTWARE HSC Y CONSTRUCCION DE DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO Y DE POURBAIX
INFORME LABORATORIO DE HIDRO Y ELECTROMETALURGIA
PRESENTADO A: MsC. JHON FREDDY PALACIOS
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER SANTANDER FACULTAD DE INGENIERÍA FÍSICO-QUÍMICAS ESCUELA DE INGENIERÍA METALÚRGICA METALÚRGICA Y CIENCIA DE MATERIALES BUCARAMANGA !"# OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
•
Usar el programa HSC la construcción de diagramas de composiciones de sistemas acuosos en equilibrio y diagramas de Pourbaix en sistemas hidrometalúrgicos.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
•
•
•
Representar con los diagramas de composiciones de sistemas acuosos en equilibrio las precipitaciones de iones metálicos por la adición de sales metálicas. laborar !iagramas de Pourbaix "h#PH$ para distintos sistemas% donde se in&olucra el 'u% (n% Cu% como elementos principales
'nali)ar cada uno de los diagramas basándose en las di*erentes condiciones traba+adas "&ariación de temperatura y concentración$.
PROCEDIMIENTO
Construcción de diagramas de composiciones de sistemas acuosos en equilibrio.
I$%&'s(& () *&+%&(,( HSC
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Construcción de diagramas de Pourbaix
I$%&'s(& () *&+%&(,( HS C
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ANALISIS DE RESULTADOS PRCTICA . CONOCIMIENTO DEL SOFTWARE HSC PARA CONSTRUIR DIAGRAMAS DE COMPOSICIONES DE SISTEMAS ACUOSOS EN EQUILIBRIO !iagramas de equilibrio en sistemas hidrometalúrgicos
!iagrama de práctica% siguiendo el procedimiento propuesto
F%0&( ". ,abla de datos para el sistema en equilibrio Ca#C-#H-.
F%0&( . !iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio Ca#C-#H-.
F%0&( . Resultados presentados en escala logar/tmica% para el sistema en equilibrio Ca#C-#H-.
F%0&( #. Resultados en *unción del pH% para el sistema en equilibrio Ca#C-# H-
V()+& ,(=+& 9' C(
F%0&( . !iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio Ca#C-#H-. Con un &alor de 0.1 2mol de Ca3.
V()+& ,'$+& 9' C(
F%0&( . !iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio Ca#C-#H-. Con un &alor de 4.1 2mol de Ca3.
V()+& ,(=+& 9' )( (98$ *&+%&'s3( 9' )( 's*'' /0' (2( +,+ 3(&(1)' 9'*'$9'$2' CO '$ ') s+;24(&' +$+9+ +,+ s2'*.
F%0&( . !iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio Ca#C-#H-. Con un &alor mayor de la adición progresi&a de la especie que actúa como &ariable dependiente% C- 5 4..
V()+& ,'$+& 9' )( (98$ *&+%&'s3( 9' )( 's*'' /0' (2( +,+ 3(&(1)' 9'*'$9'$2' CO '$ ') s+;24(&' +$+9+ +,+ s2'*.
F%0&( . !iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio Ca#C-#H-. Con un &alor menor de la adición progresi&a de la especie que actúa como &ariable dependiente% C- 5 4.41.
PRACTICA .". APLICACIKN DEL SOFTWARE HSC PARA COSNSTRUIR DIAGRAMAS DE COMPOSICIONES DE SISTEMAS ACUOSOS EN EQUILIBRIO
SISTEMA ". A% N(C) HO
F%0&( . ,abla de datos para el sistema en equilibrio 'g 6 7aCl 6 H-
F%0&( "!. !iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio 'g 6 7aCl 6 H-
n la 8gura 04 se obser&a el sistema acuoso en equilibrio 'g 6 7aCl 6 H- en el cual se anali)a que la concentración de 'g3 disminuye a medida que reacciona con los iones Cl# y se *orma el cloruro de plata% disociándose completamente el ion 'g3 precipitando el 'gCl.
V()+& ,(=+& 9' A%
F%0&( "". !iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio 'g 6 7aCl 6 H-. Con un &alor de 4.01 2mol de 'g30.
V()+& ,'$+& 9' A%
F%0&( ". !iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio 'g 6 7aCl 6 H-. Con un &alor de 4.41 2mol de 'g30.
'l &ariar la concentración de 'g3% se puede obser&ar que las 8guras 04% 00 y 0 presentan el mismo comportamiento% pero% las cantidades de disociación de 'g3 o precipitación del 'gCl% dependen directamente de la cantidad de 'g9 que se a:ada al sistema presentando una relación de directa proporcionalidad.
V()+& ,(=+& 9' N(C)
F%0&( ". !iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio 'g 6 7aCl 6 H-. Con un &alor de 4.40 2mol de 7aCl.
V()+& ,'$+& 9' N(C)
F%0&( "#. !iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio 'g 6 7aCl 6 H-. Con un &alor de 4.4440 2mol de 7aCl.
'l &ariar la concentración del cloruro de sodio% como se &e en las 8guras 0; y 0<% no se a*ecta en gran medida el sistema en equilibrio ya que presenta unos peque:os cambios de concentración de las especies% pero siguiendo el mismo comportamiento del sistema de re*erencia de la 8gura 04.
V()+& ,(=+& 9' )( (98$ *&+%&'s3( 9' )( 's*'' /0' (2( +,+ 3(&(1)' 9'*'$9'$2' N(C) '$ ') s+;24(&' +$+9+ +,+ s2'*.
F%0&( ". !iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio 'g 6 7aCl 6 H-. Con un &alor mayor de la adición progresi&a de la especie que actúa como &ariable dependiente% 7aCl 5 4.4.
V()+& ,'$+& 9' )( (98$ *&+%&'s3( 9' )( 's*'' /0' (2( +,+ 3(&(1)' 9'*'$9'$2' N(C) '$ ') s+;24(&' +$+9+ +,+ s2'*.
F%0&( ". !iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio 'g 6 7aCl 6 H-. Con un &alor mayor de la adición progresi&a de la especie que actúa como &ariable dependiente% 7aCl 5 4.441. n las 8guras 0< y 01 se &arió la concentración de la especie que actúa como &ariable dependiente% siendo la más notable di*erencia% la gran precipitación de los iones sodio y cloro al aumentar la concentración del 7aCl.
SISTEMA . B( = S& N(SO# HO
F%0&( ". ,abla de datos para el sistema en equilibrio =a y Sr6 7aS-< 6 H-.
F%0&( ". !iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio =a y Sr6 7aS-< 6 H-. n este sistema se obser&a la disociación del =a3 a medida que precipita el =aS-< y los mismo sucede con el Sr3 y la sal SrS-<. ,ambi>n se obser&a la gran precipitación del ion metálico sodio sin reaccionar o inter*erir con las otras especies del sistema.
V()+&'s ,(=+&'s 9' B( = S&
F%0&( ". !iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio =a y Sr6 7aS-< 6 H-.Con un &alor de 0.1 2mol de =a3 y Sr3.
V()+&'s ,'$+&'s 9' B( = S&
F%0&( ". !iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio =a y Sr6 7aS-< 6 H-.Con un &alor de 4.1 2mol de =a3 y Sr3. 'l &ariar las concentraciones de los iones bario y estroncio% los sistemas siguen el mismo comportamiento del sistema de re*erencia de la 8gura 0?% solo &aria los &alores de concentración. @a principal di*erencia es que al disminuir el =a y el Sr el ion sodio se precipita a gran escala hasta que alcan)a un punto donde su concentración permanece constante sin importar que se siga a:adiendo al sistema 7aS-<.
V()+& ,(=+& 9' N(SO#
F%0&( !. !iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio =a y Sr6 7aS-< 6 H-.Con un &alor de 4. 2mol de 7aS-<.
V()+& ,'$+& 9' N(SO#
F%0&( ". !iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio =a y Sr6 7aS-< 6 H-.Con un &alor de 4.41 2mol de 7aS-<. Como se obser&a en las 8guras 4 y 0% no es signi8cante la &ariación de la concentración del 7a S-< ya que presenta casi el mismo comportamiento del sistema de re*erencia% corri>ndose un poco a la derecha el diagrama representando una muy le&e &ariación de la concentración de las especies del sistema.
V()+& ,(=+& 9' )( (98$ *&+%&'s3( 9' )( 's*'' /0' (2( +,+ 3(&(1)' 9'*'$9'$2' N(SO# '$ ') s+;24(&' +$+9+ +,+ s2'*.
F%0&( ". !iagrama de equilibrio para el sistema en equili brio =a y Sr6 7aS-< 6 H-. Con un &alor mayor de la adición progresi&a de la especie que actúa como &ariable dependiente% 7aS-< 5 4.4.
V()+& ,'$+& 9' )( (98$ *&+%&'s3( 9' )( 's*'' /0' (2( +,+ 3(&(1)' 9'*'$9'$2' N(SO# '$ ') s+;24(&' +$+9+ +,+ s2'*.
F%0&( ". !iagrama de equilibrio para el sistema en equili brio =a y Sr6 7aS-< 6 H-. Con un &alor menor de la adición progresi&a de la especie que actúa como &ariable dependiente% 7aS-< 5 4.441.
'l &ariar la concentración de la especie que actúa como &ariable dependiente% se obser&a un cambio abrupto en el comportamiento de los sistemas% sobre todo si se disminuye la concentración como se &e en la 8gura 01% en la cual no se obser&a ninguna reacción de disociación ni precipitación de ninguna especie% permaneciendo las l/neas constantes en el diagrama
