Top Banner
Ing. J. Heriberto Calvillo Galindo Capitulo IV Determinación de Cobre por el método de Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación Determinación de cobre por el método de complexometría yodométrica
23

Capitulo IV Volumetria Cobre

Feb 02, 2016

Download

Documents

HERIBERTO1244

Química metalúrgica
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Capitulo IV Volumetria Cobre

Ing. J. Heriberto Calvillo Galindo

19 Capitulo IV Determinación de Cobre por el método de Complexometría Yodométrica

Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación

Determinación de cobre por el método de complexometría yodométrica

Page 2: Capitulo IV Volumetria Cobre

Ing. J. Heriberto Calvillo Galindo

20 Capitulo IV Determinación de Cobre por el método de Complexometría Yodométrica

Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación

Determinación de cobre por el método de complexometría yodométrica

Resumen del método

Este método se basa en convertir el cobre en nitrato de cobre como reacción central por medio de ácido nítrico y al mismo tiempo eliminar las impurezas de la muestra con ácidos oxidantes como el perclórico y disolventes como el ácido fluorhídrico y otros ácidos como clorhídrico, sulfurico etc., posteriormente se eliminan interferencias. Para muestras con altos contenidos de arsénico, bismuto y antimonio se utilizara agua de bromo, para minerales con altos contenidos de fierro es conveniente convertir los iones ferrosos Fe+2 a iones Férricos Fe+3 con permanganato MnO4, se procede a la decoloración del permanganato con sulfato de fierro y unas gotas de ácido sulfúrico diluido, desenmascarar el fierro por medio de precipitación con hidróxido de amonio produciendo un precipitado café de hidróxido de fierro y ajustando el pH de ácido (0-3) producto del ataque químico con ácidos a un pH alcalino (10-11), luego se requiere enmascarar el fierro con fluoruro de amonio para convertir el hidróxido de fierro en hexafluoruro de fierro solubilizándolo con ácido acético el cual también tiene la función de solución buffer para obtener un pH óptimo de 3.5 a 5.0. Después de acondicionar la muestra se procede a la formación del ion triyoduro por medio de yoduro de potasio el cual se forma con la precipitación del cobre como ioduro de cobre obteniendo una solución café de ion triyoduro la cual se ara formar un complejo amilosa - ion triyoduro de un color azul para cuantificar los iones de triyoduro se reducirán a ion yodo por medio de tiosulfato de sodio Na2S2O3

-2 el cual se oxidara a tentatrionato obteniendo un color blanco lechoso marcando el punto de equivalencia, el volumen gastado es equivalente al cobre en la muestra referido a un estándar de cobre de alta pureza y valorado con la misma solución de tiosulfato.

Seguridad.

Este método implica los siguientes riesgos al analista y al medio ambiente en su proceso.

Equipo de protección personal sugerido:

Bata.Zapatos de seguridad.Guantes de Nitrilo.Protección respiratoria contra vapores ácidos full face.

¡Extreme precauciones Proceso de alto riesgo

Riesgo por quemadura de ácidos y bases fuertes.

Riesgo por explosión de ácido perclórico si se utiliza solo y concentrado.

Los residuos generados son peligrosos para el medio ambiente.

Page 3: Capitulo IV Volumetria Cobre

Ing. J. Heriberto Calvillo Galindo

21 Capitulo IV Determinación de Cobre por el método de Complexometría Yodométrica

Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación

Capacidad del método

Este método es adecuado para analizar cobre en minerales y cobre en aleaciones metálicas.

Factor Mínimo Máximo

Peso de Muestra 0.2500 g 0.5000 gVolumen para determinación 200 ml 450 mlPotencial de Hidrogeno pH 3.5 5.5Límites de Cuantificación 100 %wTiempo de proceso 25 min 40 min

Marco teórico para la determinación de cobre

Conversión de cobre a nitrato de cobre y eliminación de impurezas

El método analítico se basa primero en convertir el cobre mineral o cobre en aleación metálica a nitrato de cobre por la reacción del ácido Nítrico (HNO3), otros metales contenidos en los minerales o en las aleaciones también son convertidos en nitratos metálicos, al mismo tiempo se oxidan impurezas con la adición de ácidos orgánicos fuertes como ácido perclórico (HClO4) principalmente y en algunos casos ácido sulfúrico y clorhídrico menos común para este método ya que se utiliza la mezcla ácido nítrico perclórico, esta mezcla acelera el poder de disolución y oxidación, reduciendo el peligro de explosión por el calentamiento del ácido perclórico concentrado. En minerales con alto contenido de silicatos se recomienda el Ácido fluorhídrico para disolverlos.

En la adición de ácido nítrico se desprenden gases color marrón por la conversión del cobre y otros metales en nitratos metálicos, desprendiendo óxidos de nitrógeno. La desaparición de estos gases es indicativo que los metales se convirtieron en nitratos metálicos. La aparición de vapores blancos es indicativa de eliminación de ácidos sobrantes.

En los siguientes recuadros se muestran algunas reacciones de algunos minerales de cobre con el ácido nítrico.

Reacción para la calcopirita CuFeS2(s)

Reacción para el carbonato de cobre Cu2(OH)2CO3(s)

Reacción para la Covalita CuS

Reacción para estándar de cobre Cu(s)

Reacción del carbón y ácido nítrico

Adición de agua de Bromo (Br)

3 CuFeS2(s) + 32 HNO3(ac) 3 Cu(NO3)2(ac) + 3 Fe(NO3)3(ac) + 6 H2SO4(ac) + 17 NO (g) + 10 H2O(l)

Cu2(OH)2CO3(s) + 4 HNO3(ac) 2 Cu(NO3)2(ac) + CO2(g) + 3 H2O(l)

3CuS(s) + 8HNO3(ac) 3Cu(NO3)2 + 2NO(g) + 3S(s) + 4H2O(l)

3Cu + 8HNO3(ac) 3Cu(NO3)2(ac) + 2NO(g) + 4H2O(l)

C(s) + 4HNO3(ac)   CO2(g) + 4 NO2(g) + 2 H2O(l)

Page 4: Capitulo IV Volumetria Cobre

Ing. J. Heriberto Calvillo Galindo

22 Capitulo IV Determinación de Cobre por el método de Complexometría Yodométrica

Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación

El agua de bromo se recomienda para muestras con altos contenidos de arsénico, bismuto y antimonio el arsénico se oxida de arsénico (II) a arsénico (V) también arrastra el arsénico, bismuto y antimonio entre los vapores de bromo se recomiendan de 5 a 10 ml y hervir durante 5 minutos para eliminar el bromo, este puede oxidar el yoduro a yodo y causar incertidumbre mayor en los resultados.

Adición de permanganato (MnO4): Los iones ferrosos (Fe+2) causan interferencia con el tetrationato Na2S4O6

2− oxidado por la acción del ion triyoduro (I3) al momento de agregar el tiosulfato de sodio Na2S2O3-2,

se agrega el permanganato para oxidar los iones ferrosos (Fe+2) y obtener iones férricos (Fe+3) como se muestra en la reacción oxido reducción (REDOX).

El color purpura esconde el cambio de coloración al valorar con el tiosulfato de sodio debe agregarse Sulfato de hierro (II) para decolorar el color purpura del permanganato a un color cristalino del sulfato de manganeso.

Adición de Sulfato de hierro (II) (FeSO4): El permanganato de potasio en presencia de ácido sulfúrico transforma el sulfato de hierro (II) enSulfato de hierro (III), formándose también sulfato de potasio, sulfato de manganeso (II) y agua.

El permanganato color purpura se convierte en sulfato de manganeso (II) de color blanco lo cual decolora el color purpura del permanganato de potasio.

Adición de Hidróxido de Amonio (NH4 (OH)) (agua amoniacal): El pH después del ataque químico con ácidos fuertes se encuentra entre 0 y 1. Los iones férricos Fe+3 que están en la solución se hacen reaccionar con la adición de hidróxido de amonio los cuales se convierten en un precipitado café gelatinoso que es hidróxido de fierro (Fe (OH3) se debe de agregar el agua amoniacal hasta la precipitación total de los iones férricos con aproximadamente 15 ml a 20 ml de agua amoniacal.

El hidróxido de Fierro se deposita en el fondo del vaso de precipitados y una solución en la parte superior toma una coloración azul marino según la cantidad de ácido sobrante de la oxidación de impurezas o especie de mineral de cobre, la cual indica que el ácido libre ha sido neutralizado pH entre 10 y 11.

Adición de Fluoruro de Amonio (NH4F):

Se adiciona Fluoruro de amonio (NH4F) para enmascarar el fierro como hexafluoruro de fierro (FeF6-3).

Con esto se evita el error de gastar tiosulfato de sodio Na2S2O3-2 hasta convertir los iones ferrosos (Fe+2) en

iones férricos (Fe+3) de acuerdo como se expone en la siguiente semireacción y su resultado.

(5)*[(Fe+2) (Fe+3 + e-)] MnO4- + 8H+ + 5e- Mn+2 + 4H2O

5Fe+2 + MnO4- + 8H+ 5Fe+3 + Mn+2 + 4H2O

Fe+3(aqu) + 3NH4(OH)(liq) Fe(OH)3(s) + 3NH4(g)

Fe(OH)3 (s) + NH3F(s) FeF6-3

(s)

10 FeSO4 + 2 KMnO4 + 8 H2SO4 → 5 Fe2(SO4)3 + 2 MnSO4 + 8 H2O + K2SO4

Page 5: Capitulo IV Volumetria Cobre

Ing. J. Heriberto Calvillo Galindo

23 Capitulo IV Determinación de Cobre por el método de Complexometría Yodométrica

Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación

Adición de ácido Acético Glacial (CH3COOH)

El ácido acético glacial se utiliza como buffer ya que se requiere de un pH menor a 7 (pH<7) el valor de pH optimo es de 3.5 a 5.0, se puede utilizar como buffer acetato de amonio CH3COONH3 y el ácido acético mantiene un pH de 5 un poco más alto el cual es permitido.

Adición de Yoduro de Potasio (KI)

Con la adición de yoduro de potasio se activa una reacción de óxido reducción, el cobre analito que se encuentra como Cu+2 oxida al yodo y el cobre se reduce a Cu+ que con el exceso de KI- Yodo precipitará como CuI generándose I2 según la siguiente reacciones

Sin exceso de yoduro de potasio:

Al haber un exceso de yoduro en el medio de reacción, el yodo reaccionará con el ion I-, para dar lugar a la especie triyoduro. Por lo tanto, la reacción global que tendrá lugar será la siguiente:

Adición Almidón (C6H10O5)

La función del almidón es forma un complejo de color azul intenso con el yodo. El almidón no es un indicador Redox, porque responde específicamente a la presencia del yodo, no a un cambio de potencial.

La fracción activa del almidón es la amilosa, un polimero del α-D-glucosa.

Amilosa, polisacárido lineal formado tanbién por moléculas de β-D-glucosa pero en este caso unidas mediante enlaces glicosídicos alfa (1-4). Observa su tendencia a formar una espiral, por lo que sus moléculas son muy diferentes de las de celulosa.

(2)*[Fe+2 Fe+3 + e-]Na2S2O6

-2 + 2e- Na2S2O3-2

2Fe+2 + Na2S2O6

-2 2Fe+3 + Na2S2O3-2

Cu+2 + e- Cu+

3KI- I3 + 3K + e-

Cu+2 + 3KI Cu+ + I3

- + 3K

2Cu2+ + 4I- 2CuI(s) + I2

5I- + 2Cu2+  2CuI+ I3-

Page 6: Capitulo IV Volumetria Cobre

Ing. J. Heriberto Calvillo Galindo

24 Capitulo IV Determinación de Cobre por el método de Complexometría Yodométrica

Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación

El polímero se presenta en forma de una espiral, en la que pueden alojarse moléculas pequeñas. En presencia de almidón y de I-, el yodo forma cadenas de moléculas de I6, que se alojan a lo largo del interior de la espiral de amilosa. El color azul oscuro del complejo yodo-almidón se debe a la absorción de luz visible por las cadenas de I6 alojadas en el interior de la espiral.

Valoración con Tiosulfato de sodio (Na2O3S2)

Al agregar el tiosulfato de sodio el triyoduro que se encuentra formando el complejo con la amilosa empieza a oxidar el anión tiosulfato, al oxidar las ultimas moléculas de triyoduro envueltas en el espiral de la molecula amilosa desaparece la coloración azul causada por la luz visible adsorbida por esta molecula dando paso a una coloración blanca lechosa. La oxidación del tiosulfato de sodio a Tetrationato se muestra en la siguiente oxido reducción y su reacción global.

Adición de tiocianato de potasio antes de llegar al punto final

Una medida para evitar determinaciones erróneas es la de agregar tiocianato de potasio faltando unos mililitros de tiosulfato para que cambie a blanco lechoso esto se debe a que en la siguiente reacción de precipitación de Cobre como ioduro de cobre arrastra moléculas de interés de iones de yodo I2 en su superficie y disminuye el exceso de yodo requerido para obtener el ion triyoduro I3 [3]

La función del tiocianato de potasio es liberar el iodo I2 al hacer reaccionar el ioduro de cobre según la siguiente reacción:

Liberando también el I2 adsorbido en el precipitado, el tiocianato de potasio es menos soluble que el ioduro de cobre y tiene menos tendencia adsorber yodo y evitando determinar concentraciones menores de cobre que la real, también se evita que el color se regrese.

El tiosulfato gastado es proporcional al cobre contenido en la muestra usando como referencia el volumen gastado de la misma solución de tiosulfato de sodio para un estándar de cobre puro (Q.P.).

I3- + 2e- 3I-

2 Na2S2O3-2 Na2S4O6

-2 + 2e-

I3

- + 2 Na2S2O3-23I- + Na2S4O6

-2

2Cu2+ + 4I- 2CuI(s) + I2

CuI(s) + KSCN CuSCN + I- + I2 liberado

Page 7: Capitulo IV Volumetria Cobre

Ing. J. Heriberto Calvillo Galindo

25 Capitulo IV Determinación de Cobre por el método de Complexometría Yodométrica

Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación

Equipos, Materiales y Reactivos requeridos:

Equipos:

Balanza Analítica.Marco de pesas.Parrilla eléctrica. Agitación Magnética.Titulador.Mechero.

Materiales:

Vasos de precipitado de 400 ml.vidrio de Reloj de 90 mm.Espátula.Probeta de vidrioDosificador de ácidos.

Reactivos

Agua destilada H2OÁcido nítrico HNO3 Q.P. concentradoÁcido Perclórico HClO4 Q.P. concentradoÁcido Sulfúrico H2SO4 50%Permanganato de potasioSulfato de hierro FeSO4

Fluoruro de amonio NH4F Q.PÁcido acético glacial CH3COOH Q.P. concentradoHidróxido de amonio CH3COOHN3

Yoduro de potasio KI Q.P. Almidón C6H10O5 para yodometria.Tiosulfato de sodio Na2S2O3

-2. Cobre electrolítico Cu (lámina o Granular).

Preparación de soluciones

Tiosulfato solución valorante

A un litro de agua destilada agregar 20 g de tiosulfato

Almidón indicadorEl almidon se biodegrada facilmente, de manera que sus disoluciones o deben ser recientes o se deben preparar con un conservante, como el HgI2 (1mg/100 ml) o timol. Un producto de la hidrolisis del almidon es la glucosa, que es un agente reductor. Una disolucion de almidon parcialmente hidrolizada, por tanto, puede ser una fuente de error en una valoracion redox.

Disolver de 2g a 5 g de almidón en agua destilada por cada 100 ml

Desarrollo del método analítico

Page 8: Capitulo IV Volumetria Cobre

Ing. J. Heriberto Calvillo Galindo

26 Capitulo IV Determinación de Cobre por el método de Complexometría Yodométrica

Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación

1. Muestra control, blancos, duplicados y replicas.

2. Verificar Balanza analítica al intervalo del peso utilizado.

3. Pesar 0.2500 g a 0.5000 g g de la muestra problema y depositar en vaso de precipitado de 400 ml, 500 ml, 600 ml o matraz Erlenmeyer.

4. Agregar 5 ml de ácido nítrico concentrado y 10 ml de ácido perclórico para la eliminación de impurezas Tapar con un vidrio de reloj y subir en la orilla de la parrilla a una temperatura baja.

Observe, que con la adición de los ácidos se forman óxidos de nitrógeno NOX gas de color marrón, mientras se forman nitratos principalmente de cobre de color verde o azul verde, los gases marrón dejan de aparecer cuando el cobre e impurezas polimetálicas como sulfuros de plomo, zinc, sulfatos metálicos se han consumido para formar nitratos metálicos.

No agregar ácido perclórico sin el ácido nítrico al calentarlo es explosivo.Existe riesgo por quemaduras de ácidos.

Verificación de balanzas analíticas con marco de pesas calibrado por un laboratorio acreditado

Pesar tres veces la muestra para obtener la reproducibilidad y el cálculo de la incertidumbre, registre las condiciones de pesado en la bitácora Temperatura y humedad y verifique que estén entre los límites establecidos por el sistema de calidad del laboratorio.

Entre el lote de muestras es recomendable incluir muestras de valor conocido con certificado expedido por un laboratorio acreditado, incluyendo muestras blanco por cada 5 muestras, duplicados del mismo lote de muestras sin que el analista tenga conocimiento de su similar, incluir réplicas de las muestras, se recomienda tres replicas y reportar su promedio y desechar algún valor que se salga del promedio y repetir el análisis.

RX + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO2 + 4H2O

Page 9: Capitulo IV Volumetria Cobre

Ing. J. Heriberto Calvillo Galindo

27 Capitulo IV Determinación de Cobre por el método de Complexometría Yodométrica

Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación

Los ácidos alcanzan su punto de burbuja formando humos blancos.

Los humos blancos que está compuesto En minerales con contenidos de azufre y carbón se empieza a consumir y por los siguientes gases: anhídrido carbónico (CO2), monóxido de carbono (CO) óxidos de azufre (SO,SO2 y SO3) y neblinas de ácidos.Según las impurezas de las muestras se puede formar un aglomerado de carbón, azufre y materia insoluble la cual provoca la aparición de una pequeña bolita de fuego que se consume rápidamente generando humos blancos.

Los colores pueden variar según el tipo de mineral de cobre y las impurezas que contiene en las imágenes se muestra los colores que puede tomar.

5. Bajar y dejar enfriar a temperatura ambiente.

6. Lavar tapas y paredes, agregar agua destilada hasta el nivel de 200 ml.

7. Agregar 0.1 gramos aproximadamente de permanganato de potasio y agitar para disolverlo hasta tener un color morado homogéneo.

Page 10: Capitulo IV Volumetria Cobre

Ing. J. Heriberto Calvillo Galindo

28 Capitulo IV Determinación de Cobre por el método de Complexometría Yodométrica

Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación

8. Agregar 2 gr de Sulfato de Fierro para decolorar el permanganato y de 3 a 5 gotas de Ácido Sulfúrico diluido al 50% para activar la reacción.

9. Agregar 15 ml de hidróxido de amonio concentrado, dejar reposar, (va tomando un color azul marino, en forma de 2 capas.

Fe+3(aqu) +3 NH4(OH)(liq) Fe(OH)3(s) +3 NH4(g)

10 FeSO4 + 2 KMnO4 + 8 H2SO4 → 5 Fe2(SO4)3 + 2 MnSO4 + 8 H2O + K2SO4

5Fe+2 + MnO4- + 8H+ 5Fe+3 + Mn+2 + 4H2O

Page 11: Capitulo IV Volumetria Cobre

Ing. J. Heriberto Calvillo Galindo

29 Capitulo IV Determinación de Cobre por el método de Complexometría Yodométrica

Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación

10. agregar 8 g de Fluoruro de amonio.

11. Acondicionar el pH agregando 20 ml de ácido acético glacial y esconder el fierro disolviéndolo.

12. Agregar yoduro de potasio en exceso aproximadamente una cucharada por cada 15% de cobre para evitar reacciones del yodo incompletas, (comenzar a agitar), la solución tomara un color de naranja a café oscuro.

13. Agregar de 15 ml a 20 ml de almidón (como indicador), se transforma en café obscuro o azul marino. Los colores pueden variar por diferentes factores tipo de nuestra, almidón, concentración de cobre y saturación de yoduro de potasio.

Fe(OH)3 (s) + NH3F(s) FeF6-3

(s)

5I- + 2Cu2+  2CuI+ I3-

C6H10O5::I3-

Page 12: Capitulo IV Volumetria Cobre

Ing. J. Heriberto Calvillo Galindo

30 Capitulo IV Determinación de Cobre por el método de Complexometría Yodométrica

Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación

14. Se comienza la titulación con tiosulfato de sodio hasta que tome un color blanco lechoso definitivo, Anotar los ml de tiosultato gastados.

Valoración del Tiosulfato con cobre de alta pureza

1. Limpiar la pátina Sumergiendo un trozo de lámina de cobre puro o granulado en ácido clorhídrico concentrado o diluido (1:1) y ponga a hervir, después desechar el ácido sobrante en frio y lavar con agua destilada hasta la eliminación del ácido y secar con un poco de papel absorbente.

2. Pesar el cobre de 0.1000±5% a 0.4000±5% colocar en un vaso de precipitados o matraz Erlenmeyer de 400 ml a 600 ml. (se recomiendan tres replicas)

I3- + 2 Na2S2O3

-2 3I- + Na2S4O6-2

No existe reacción del ácido clorhídrico concentrado o diluido con el cobre solo con la pátina

Page 13: Capitulo IV Volumetria Cobre

Ing. J. Heriberto Calvillo Galindo

31 Capitulo IV Determinación de Cobre por el método de Complexometría Yodométrica

Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación

3. Agregue de 15 ml a 20 ml de ácido nítrico concentrado y ponga a calentar hasta la conversión del cobre solido a Nitrato de cobre, retirar de la temperatura y dejar enfriar a temperatura ambiente.

4. Con el contenido de nitrato de cobre frio lavar paredes del material de vidrio y subir a un nivel de 200 ml con agua destilada después agregar de 15 ml a 20 ml de hidróxido de amonio concentrado para neutralizar los ácidos libres no excederse mucho observar la formación de hidróxido de cobre depositarse al fondo del vaso o matraz de un color azul cielo, dejar reposar 5 minutos aproximadamente, no requiere fluoruro de amonio por la ausencia de hierro.

3 Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO2 + 4H2O

Cu(NO3)2(ac) + 2NH4OH(ac) Cu(OH)2(s) + 2NH4(NO3)(ac)

Page 14: Capitulo IV Volumetria Cobre

Ing. J. Heriberto Calvillo Galindo

32 Capitulo IV Determinación de Cobre por el método de Complexometría Yodométrica

Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación

De agregar mucho hidróxido se puede formar el ion complejo tetramin cobre (II) con ello se requiere de más ácido acético para tener un pH de 3.0 a 5.0 y tener Cu+2

5. Agregar 20 ml de ácido acético glacial para ajustar el pH de 3.0 a 5.0.

6. Colocar el vaso de precipitado en el agitador magnético eléctrico, agregar 15 ml de solución de yoduro de potasio, (comenzar a agitar)

7. Agregar 15 ml de almidón (como indicador), se transforma en café obscuro o azul marino (los colores pueden variar según el tipo de almidon utilizado).

Cu+ + 2(NO3)- + 4(NH4)+ + 4(OH)- [Cu(NH3)4]+2 + 2(NO3)- + 4H2O(l)

Page 15: Capitulo IV Volumetria Cobre

Ing. J. Heriberto Calvillo Galindo

33 Capitulo IV Determinación de Cobre por el método de Complexometría Yodométrica

Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación

8. titulación con tiosulfato de sodio hasta que tome un color blanco lechoso, termina la titulación. Con los ml de tiosultato gastados obtenga un factor para relacionar las muestras desconocidas.

Control de calidad

Control con estándares

Es recomendable el análisis de muestras control con algún estándar de alta pureza con algún certificado de análisis expedido por un laboratorio acreditado. Es de gran importancia reproducir su concentración en un margen de error menor al ±5%, para muestras que requieren de gran precisión por su importancia un ±2% de error es recomendable.

Control del análisis con blancos

Una forma de saber si el proceso de análisis está libre de contaminaciones de cobre por algún reactivo o salpicaduras etc. es analizando una muestra como blanco, cuando el blanco contiene cobre al agregar el yoduro de potasio es muy sensible y se observara la precipitación del cobre, en concentraciones muy bajas la primera gota de tiosulfato muestra un cambio de color advirtiendo de la presencia de cobre contaminante. En un blanco no deberá de haber ninguna precipitación al agregar el yoduro de potasio y ningún cambio de color al agregar el tiosulfato, de haber cambios se deberá identificar la fuente de contaminación, una forma es analizar cada uno de los reactivos por absorción atómica o Espectroscopía de Plasma ICP-OES.

Recuerde utilizar los mismos reactivos empleados en el análisis de las muestras.

Análisis del blanco para el proceso de análisis del estándar y muestras con muy bajo contenido de fierro

Page 16: Capitulo IV Volumetria Cobre

Ing. J. Heriberto Calvillo Galindo

34 Capitulo IV Determinación de Cobre por el método de Complexometría Yodométrica

Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación

a b c d e f g h

a) Agregar 5 ml de ácido Nítrico o los ácidos empleados y calentar hasta casi sequedadb) Bajar y dejar enfriar y subir con agua destilada de 200 ml a 250 ml.c) Agregar una gota de azul de Bromotimol por el pH ácido se tornara amarillo.d) Agregar hidróxido de amonio hasta un cambio de color azul

e) Agregar ácido acético hasta que cambie a un color amarillo pH de 3 a 5 f) Agregar yoduro de potasiog) Agregar almidón

h) Agregar tiosulfato de sodio

Análisis del blanco para el proceso de análisis de muestras con contenidos de fierro

a b c d e f

a) Agregar ácidos según los utilizados para atacar químicamente las muestrasb) Bajar del plato caliente y subir de 200ml a 250mlc) Adición de permanganatod) Adición de Sulfato de hierro y de una a dos gotas de ácido sulfúrico para decolorar el permanganatoe) Agregar hidróxido para precipitar el hierro del sulfatof) Agregar fluoruro de amonio para ocultar el hierro de insoluble a soluble

Page 17: Capitulo IV Volumetria Cobre

Ing. J. Heriberto Calvillo Galindo

35 Capitulo IV Determinación de Cobre por el método de Complexometría Yodométrica

Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación

g h i j k

g) Agregar una gota de azul de Bromotimol por el pH básico se tornara azul.h) Agregar de 10 ml (pH 3) a 20 ml (pH 5) de ácido acético hasta obtener un color amarillo.i) Adición de yoduro de potasioj) Adición de almidón (Observar si no hay formaciones de algún color distinto al amarillo)k) Adición de tiosulfato (Observar si no hay un cambio de color de amarillo a blanco)

De no obtener cambios de color mencionados se entiende que no hay contaminación en el proceso de análisis en el lote de muestras ensayado.

Cálculos

Obtener la incertidumbre

Ecología

Desecho de muestras

Diagrama de flujo para la muestra

Calcular la incertidumbre del método analítico

Se debe de dar tratamiento a los desechos para evitar daño ecológico

Pesar de 0.2500 g a 0.5000 g de muestra

Page 18: Capitulo IV Volumetria Cobre

Ing. J. Heriberto Calvillo Galindo

36 Capitulo IV Determinación de Cobre por el método de Complexometría Yodométrica

Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación Análisis de minerales teoría, práctica y experimentación

Bibliografía3.- Gravimetría y Volumetría / Fundamentación Experimental en Química AnalíticaGUSTAVO ADOLFO OSPINA GÓMEZ, Ph.D., Profesor Asociado

Depositar en un vaso de precipitados o Erlenmeyer de 400 ml, 500 ml o 600 ml

Añadir 5 ml de Ácido Nítrico Concentrado y 10 ml de Ácido perclórico y subir al plato caliente

Tipo de muestra

Añadir 15 ml de Ácido Nítrico Concentrado y subir al plato caliente.

Muestras sin Fierro o EstándarMuestra con Fierro

Bajar hasta eliminar humos blancos y el vaso este transparente

De tener mucho carbón se aglomerara con el azufre y se encenderá Bajar hasta que quede

poca solución en el vaso de precipitados

Dejar enfriar y lavar las paredes del vaso y subir a 200 ml con agua destilada

Agregar 15 ml de Hidróxido de amonio concentrado y dejar reposar

Agregar 20 ml de ácido acético glacial

Agregar yoduro de potasio hasta obtener un color mostaza fuerte

Agregar 15 ml de almidón como indicador

Titular con tiosulfato de sodio hasta obtener un color blanco lechoso definitivo

Dejar enfriar y lavar las paredes del vaso y subir a 200 ml con agua destilada

Agregar de 0.1 a 0.2 g de permanganato de potasio agitar.

Agregar de 0.5 a 1 g de sulfato de Fierro para decolorar el color purpura del permanganato de potasio y agitar