Fecha: 20/06/12
Práctica N° 4 1.- Título de la práctica: Refinación del cobre Estudiante:
Luis Toledo Toledo Barrios María Isabel Barzallo
Grupo: A Paralelo: 2 Profesor: Raúl az !"#$ez
2.- Objetio de la práctica •
%e&er'inar 'edian&e elec&rólisis el (orcen&a)e de i'(urezas *ue se encuen&ra en una (laca de cobre de calidad co'ercial+
!.- Te Teoría oría La 'e&alur,ia es la ciencia - &.cnica de la ob&ención - &ra&a'ien&o de los 'e&ales desde los 'e&ales desde 'inerales 'elicos "as&a los no 'elicos+ Ta'bi.n es&udia la (roducción de aleaciones el con&rol de calidad de los (rocesos $inculado así co'o su con&rol con&ra la corrosión
n los (rocesos 'e&alúr,icos co'(rende'os las si,uien&es fases: • • •
b&ención de 'e&al a (ar&ir del 'ineral *ue lo con&iene en es&ado na&ural l afino o (urificación de las i'(urezas *ue *uedan en el 'e&al Refinación elec&rolí&ica
s&a úl&i'a es la *ue u&ilizare'os en nues&ra (r#c&ica (ara calcular el (orcen&a)e de i'(urezas *ue se encuen&ra en el 'e&al %uran&e la elec&rolisis el cobre se disuel$e del #nodo for'ando iones de cobre los cuales se difunden (or la celda elec&rolí&ica - se de(osi&an sobre el c#&odo
".- Es#ue$a del Procedi$iento E#uipos % &ateriales • • • •
Ba&ería o fuen&e de (oder L#'inas de cobre elec&rolí&ico+ !#&odo L#'inas de cobre co'ercial+ nodo 3aso de (reci(i&ación
'eactios
•
•
•
CuSo 4
0+4M
Benceno HCl ( ac ) 5 M
P'O(E)*&*E+TO:
Li'(iar (erfec&a'en&e los elec&rodos (ri'ero con benceno lue,o con 5!l M final'en&e con a,ua des&ilada - secar+ 2. esar en la balanza analí&ica los elec&rodos - ano&ar los resul&ados en la &abla res(ec&i$a+ !. Ar'ar la celda se,ún el es*ue'a re(resen&ado realizar el (roceso elec&rolí&ico con una in&ensidad en&re 0+1 a 0+2 A duran&e 40 'inu&os+ 1.
Fi,ura 1 - Electrlisis de una solucin de sulfato cprico entre dos electrodos de cobre
%esconec&ar secar - (esar los elec&rodos &ra&ados - ano&ar sus $alores en la res(ec&i$a &abla+ /. !alcular el (orcen&a)e de i'(ureza &o'ando en cuen&a lo si,uien&e: ".
Impurezas =
100 m
∆ ma
mimpurezas=m 1−m 2 ∆ ma = ma 1− ma 2
/.- Tabla de )atos % 'esultados
Tie'(o 7se,undos8 3ol&a)e 73ol&ios8 In&ensidad inicial 7A'(erios8 In&ensidad final 7A'(erios8 In&ensidad 'edia 7A'(erios8
Masa inicial Masa final
;% ma < 12+=42> 1
ma2
< 12+96=>
0.- (álculos Efectuados ∆ ma= ma1− ma2 ∆ ma=12.9324 −12.8694 =0.0646 g . mimp m1 m2 =
−
mimp=−0.0630 + 0.0812=0.0182 g .
Impurezas =
100 m
∆ ma
1900 1 0+1 0+1 0+16
!T% mc <>0+>44 9 mc <>0+1> 2 1
2
TTAL m <0+0640 1
m2
<0+0912
%Impurezas =
∗
100 0.0182
( 0.0646)
=29
.- nálisis de 'esultados
or 'edio de la (r#c&ica realizada se lo,ró de&er'inar 'edian&e elec&rólisis el (orcen&a)e de i'(urezas *ue se encuen&ran en una (laca de cobre de calidad co'ercial+ ara nues&ro es&udio se usó una l#'ina de cobre i'(uro co'o #nodo - cobre (uro co'o c#&odo? ade'#s se usó una solución de sulfa&o de cobre II co'o elec&roli&o+ l e@(eri'en&o se lo realizó a 1 $ol&io con una in&ensidad inicial de 0+1 A &er'inando con 0+1 A es decir su $alor no $ario en ,ran (ro(orción duran&e el e@(eri'en&o (or &an&o usa'os la corrien&e (ro'edio de 0+16 A+ na $ez &ranscurridos los 40 'inu&os se (esaron nue$a'en&e las l#'inas de cobre+ Los resul&ados fueron con,ruen&es con la &eoría (ues&o *ue la l#'ina de cobre i'(uro *ue ac&uó co'o #nodo (erdió 'asa lo cual era de es(erarse (ues&o *ue en el #nodo se (roduce la o@idación (or consi,uien&e (ierde elec&rones+ %e i,ual for'a (ode'os analizar el au'en&o en 'asa de la l#'ina de cobre (uro *ue ac&uó co'o c#&odo (ues&o *ue a*uí se (roduce la reducción es&a ,ana elec&rones+ na $ez finalizada la elec&rólisis se de&er'inó *ue el cobre (oseía un 2= de i'(urezas lle,a'os a es&e (orcen&a)e (or 'edio de las 'asas &o&ales *ue se dieron al inicio - al final del c#&odo - del #nodo+ %uran&e la (r#c&ica se obser$ó *ue 'ien&ras se realizaba la elec&rólisis el cobre se disol$ió del #nodo for'ando iones de cobre+ s&os se difundieron (or la celda elec&rolí&ica - lue,o se de(osi&aron sobre el c#&odo+ Las i'(urezas ob&enidas fueron de(osi&adas co'o (reci(i&ado+ 3.- 'eco$endaciones
Tener 'uc"o cuidado al ar'ar el circui&o *ue el #nodo es&. conec&ado al (osi&i$o de la fuen&e caso con&rario en lu,ar de *ue se (roduzca la o@idación se (roducir# una reducción+ l cobre del #nodo la (laca de cobre i'(uro se disol$ió for'ando iones de cobre (ara lue,o de difundirse (or la celda elec&rolí&ica de(osi&arse sobre el c#&odo es decir la (laca de cobre (uro+
n o&ros e@(eri'en&os se (uede realizar en '#s de una ocasión la elec&rólisis de &al for'a *ue (oda'os co'(arar el $alor *ue ob&ene'os en los diferen&es e@(eri'en&os+ ad*uirir una (laca de cobre con cier&o (orcen&a)e de i'(ureza de &al for'a *ue se (ueda co'(arar un $alor &eórico con un $alor e@(eri'en&al+ Ce reco'ienda &ener cuidado al sacar el #nodo - el c#&odo (ara (oder (esarlos -a *ue se debe &o'arlos con cuidado la$arlos - de)arlos secar al a'bien&e de es&a 'anera no al&era'os en ,ran 'a,ni&ud los resul&ados+
4.- plicaciones en el $edio
l cobre "a sido u&ilizado (ara una ,ran $ariedad de a(licaciones a causa de sus $en&a)osas (ro(iedades co'o son la conduc&i$idad del calor - elec&ricidad la resis&encia a la corrosión así co'o su 'aleabilidad - duc&ilidad ade'#s de su belleza+ %ebido a su e@&raordinaria conduc&i$idad sólo su(erada (or la (la&a el uso '#s e@&endido del cobre se da en la indus&ria el.c&rica+ !uando el cobre se con$ier&e en cobre recocido au'en&ando su duc&ilidad - 'aleabilidad+
15.- (onclusiones.
n la (r#c&ica realizada se cu'(lieron los ob)e&i$os (ues&o *ue se de&er'inó 'edian&e la elec&rólisis el (orcen&a)e de i'(urezas *ue se encuen&ra en una (laca de cobre i'(uro+ Al &er'inar la (r#c&ica se de&er'inó un 2= de i'(ureza en la (laca+ Cin e'bar,o debe'os considerar *ue sie'(re e@is&e un error e@(eri'en&al duran&e la (r#c&ica (or &an&o no (ode'os afir'ar *ue el resul&ado ob&enido es e@ac&o+ @is&en di$ersos fac&ores *ue afec&an la &o'a de da&os co'o (or e)e'(lo el error en los ins&ru'en&os de 'edición co'o el a'(erí'e&ro la balanza - el "ec"o de *ue la in&ensidad no fue cons&an&e duran&e &oda la elec&rólisis+ s&a (r#c&ica fue indicada (ara &ener idea de có'o ocurre la elec&rólisis (ues&o *ue no &odos los elec&rones *ue (ierde el #nodo se diri,en al c#&odo en&onces nos da a en&ender *ue la (orción de 'asa res&an&e son las i'(urezas *ue se de(osi&an al fondo del reci(ien&e+
11.- 6iblio,rafía D1E Manual de (r#c&icas de Fuí'ica General II CL Hun 2004
D2EiJi(edia corrien&e el.c&rica+ %is(onible en "&&(://es+KiJi(edia+or,/KiJi/!obre D4E ísicane& refinación del cobre (or elec&rólisis+ %is(onible en "&&(://KKK+fisicane&+co'+ar/*ui'ica/(rocesos/a(02cobre+("( D>EBroKn Le'a- Burs&en+ Fuí'ica la ciencia cen&ral+ren&ice 5all+ M.@ico 200>