OBTENCION DE FERTILIZANTES: SULFATO DE AMONIO 1. OBJETIVOS
Obtener sulfato de amonio a escala de laboratorio, a partir de ácido sulfúrico e hidróxido de amonio. Aprender sobre el uso y aplicaciones del sulfato de amonio en las diferentes industrias.
2. MARCO TEORICO 2.1 FERTILIZANTES Fertilizante, tipo de sustancia o mezcla química, natural o sintética utilizada para enriquecer el suelo y favorecer el crecimiento vegetal. Las plantas no necesitan compuestos complejos, del tipo de las vitaminas o los aminoácidos, esenciales en la nutrición humana, pues sintetizan todos los que precisan. Sólo exigen una docena de elementos químicos, que deben presentarse en una forma que la planta pueda absorber. Dentro de esta limitación, el nitrógeno, por ejemplo, puede administrarse con igual eficacia en forma de urea, nitratos, compuestos de amonio o amoníaco puro. 2.2 PRODUCCIÓN DE FERTILIZANTES Todos los proyectos de producción de fertilizantes requieren la fabricación de compuestos que proporcionan los nutrientes para las plantas: nitrógeno, fósforo y potasio, sea individualmente (fertilizantes "simples"), o en combinación (fertilizantes "mixtos").5 El amoníaco constituye la base para la producción de los fertilizantes nitrogenados, y la gran mayoría de las fábricas contienen instalaciones que lo proporcionan, sin considerar la naturaleza del producto final. Asimismo, muchas plantas también producen ácido nítrico en el sitio. Los fertilizantes nitrogenados más comunes son: amoníaco anhidro, urea (producida con amoníaco, nitrato de amonio(producido con amoníaco y ácido nítrico), sulfato de amonio (fabricado a base de amoníaco y ácido sulfúrico) y nitrato de calcio y amonio, o nitrato de amonio y caliza el resultado de agregar caliza CaMg(CO3)2 al nitrato de amonio. Los fertilizantes de fosfato incluyen los siguientes: piedra de fosfato molida, escoria básica (un subproducto de la fabricación de hierro y acero), superfosfato (que se produce al tratar la piedra de fosfato molida con ácido sulfúrico), triple superfosfato (producido al tratar la piedra de fosfato con ácido sulfúrico), y fosfato mono y diamónico. Las materias primas básicas son: piedra de fosfato, ácido sulfúrico (que se produce, usualmente, en el sitio con azufre elemental), y agua. Todos los fertilizantes de potasio se fabrican con salmueras o depósitos subterráneos de potasa. Las formulaciones principales son cloruro de potasio, sulfato de potasio y nitrato de potasio. Se pueden producir fertilizantes mixtos, mezclándolos en seco, granulando varios fertilizantes intermedios mezclados en solución, o tratando la piedra de fosfato con ácido nítrico (nitrofosfatos).
También es posible hacer fertilizante de forma natural. 2.3 INFORMACIÓN TÉCNICA DEL SULFATO DE AMONIO. Se utiliza como floculante y, además, como un reactivo en purificación de proteínas para precipitar proteínas solubles. En bioquímica, se usa para precipitar fraccionadamente las globulinas que no son solubles en agua y para diferenciarlas de las albúminas. Las globulinas se pueden redisolver para hacer subsecuentes análisis, como puede ser la extracción de una proteína en particular porcromatografía de afinidad con NaCl. El sulfato de amonio es excelente componente para la llamada precipitación fraccionada, porque, entre otras cosas, hace que el agua compita entre la disolución de esta sal o de la proteína (formada por muchos grupos carboxilo y amonio), causando que precipite la proteína. Otro uso que se le da es como fertilizante.utilizado amplia mente en la agricultura tanto como para la fertirrigacion como para el uso directo en el suelo siendo uno de los mas utilizados por los productores de hortalizas, el sulfato de amonio a menudo se obtiene como un producto residual de la fabricación del nylon. la frecuencia de deficiencias de azufre promueven su mayor uso como fuente de Nitrógeno (N) y de Azufre (S). y lo encontramos en presentaciones como sulfamin 45 que contiene nitrógeno 20.5 % y azufre 24 %.
2.4 REACCIONES INVOLUCRADAS EN EL PROCESO → →
3. PARTE EXPERIMENTAL 3.1 MATERIALES Y EQUIPOS
Vaso pp de 50ml. Probeta 10ml. Pipeta 5ml. Cocinilla eléctrica. Rejilla de asbesto.
3.2 REACTIVOS
Acido Sulfúrico al 95% (d=1.84gr/ml). Hidróxido de amonio al 30% (d=1.84gr/ml).
3.3 PROCEDIMIENTO a) En la probeta medir 4ml de H2SO4 echar por las paredes para evitar accidentes, y echar al vaso pp con cuidado. b) En la pipeta tomar 5ml aproximadamente de NH4OH y añadir al vaso pp, con cuidado con aspirar los vapores de la reacción, cuidar ya que la reacción es altamente exotérmica. c) Poner el vaso pp encima de la rejilla de asbesto sobre la cocinilla eléctrica, evitar que la solución ebulla. d) Esperar hasta que se evapore el exceso de agua presente en el vaso, cuando casi ya no haya agua y la solución se vuelva más viscosa retirar de la cocinilla y dejar enfriar sobre un papel. e) La formación de cristales denotan la efectividad de nuestra reacción pesar los cristales. 4. CALCULOS Y ANALISIS DE RESULTADOS → 98g X1
35g X2
a) Preparación ácido sulfúrico.
b) Preparación hidróxido de amonio.
80g 100g
c) Corrección de cantidades. Debido a que no existen las cantidades necesarias en el laboratorio, usaremos la siguiente proporción para 4ml de H2SO4.
d) Cálculo de la conversión en la reacción. Considerando el peso molecular del fosfato de amonio y la ecuación de conversión siguiente, PM =149.06gr/mol:
Usaremos la siguiente fórmula añadiendo el peso de los cristales obtenidos para obtener nuestra conversión, ya que:
Así reemplazaremos:
e) Diagrama del proceso.
f)
Balance de materia.
COMPONENTES H3SO4(aq) NH4OH(aq) (NH4)3PO4(s) TOTAL
ENTRADA 4ml 5ml 0 9ml
SALIDA
3ml
Hay q notar q la diferencia en la salida se debe a la cantidad de agua evaporada en el proceso. g) Análisis de resultados Según nuestros resultados podemos decir que la reacción tiene una menos eficiencia a comparación de la reacción usando NH3 en estado gaseoso debido a que en esta no hay liberación de agua. 5. CONCLUSIONES
Se obtuvo de fosfato de amonio, dándonos una conversión de 21.47% para la reacción. El fosfato de amonio obtenido podría ser usado como fertilizante si lo añadimos junto a otros compuestos a la tierra para favorecer al crecimiento de las plantas.
6. BIBLIOGRAFIA
http://es.wikipedia.org/wiki/Sulfato_de_amonio http://foroarchivo.infojardin.com/abonos/t-128355.html http://patentados.com/invento/metodo-para-la-preparacion-de-sulfato-deamonio-granular.html
Universidad Nacional de San Agustín Facultad De Ingeniería de Procesos Escuela Profesional de Ingeniería Química
LABORATORIO DE HIDROCARBUROS MARTES 13-15hrs Integrantes:
Espinel Maque Herberth Vizcardo Alarcón Eduardo Arequipa – Perú 2011
