Universidad Nacional Mayor de San Marcos- FIGMMG- EAP Ing. Geolgica

Ao de la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la EducacinCristalizacin de Melanterita en laboratorio Curso: Cristalografa

Profesor: Ing. Maritza Campin

Alumno: -Ramirez Ampuero, Abel Alejandro

Lara, Giulio

E.A.P.: Ingeniera Geolgica

2015CRISTALIZACIN DEL SULFATO FERROSO HEPTAHIDRATADO (FeSO4.7H2O)1. INTRODUCCINLa cristalizacin es importante como proceso industrial por los diferentes materiales que son y pueden ser comercializados en forma de cristales. Su empleo tan difundido se debe probablemente a la gran pureza y la forma atractiva del producto qumico slido, que se puede obtener a partir de soluciones relativamente impuras en un solo paso de procesamiento. Adems se puede realizar a temperaturas relativamente bajas y a una escala que vara desde unos cuantos gramos hasta miles de toneladas diarias. La mayor parte de las aplicaciones industriales de la operacin incluyen la cristalizacin a partir de soluciones. Sin embargo, la solidificacin cristalina de los metales es bsicamente un proceso de cristalizacin y se ha desarrollado gran cantidad de teora en relacin con la cristalizacin de los metales.El trabajo realizado a continuacin se centra en el estudio de la cristalizacin del sulfato ferroso heptahidratado, a partir de una muestra impura. Al observar la muestra presentaba en una mayor parte un color rojo naranja y en una proporcin menor un color verdusco, caracterstico del producto a obtener. Esto nos indicaba que el compuesto estaba siendo oxidado, ocurra que el Fe2+ se estaba transformando en Fe3+, por lo cual tendremos que purificar y cristalizar la muestra a trabajar.2. FUNDAMENTO TERICO2.1 CRISTALIZACIN:Es la operacin en la cual se forma un slido cristalino, ya sea a partir de un gas, un lquido o una disolucin. La cristalizacin es un proceso en donde los iones, tomos o molculas que constituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales para purificar una sustancia slida. Lo que ocurre es que, se separa un componente de una solucin liquida transfirindolo a la fase slida en forma de cristales que precipitan. El mecanismo de este proceso es muy complejo, ya que envuelve los fenmenos de difusin, formacin de ncleos y crecimiento de los cristales.Para poder ser transferido a la fase slida, es decir, cristalizar, un soluto cualquiera debe eliminar su calor latente o entalpa de fusin, por lo que el estado cristalino adems de ser el ms puro, es el de menor nivel energtico de los tres estados fsicos de la materia, en el que las molculas permanecen inmviles unas respecto a otras, formando estructuras en el espacio, con la misma geometra, sin importar la dimensin del cristal.Una ventaja importante de la cristalizacin sobre otros procedimientos, como la evaporacin total, es que pueden obtenerse cristales puros de una solucin que contenga notable cantidad de impurezas, con tal que no se formen cristales mixtos.Para que se produzca la cristalizacin es necesario la sobresaturacin; esto es, que la solucin contenga al menos momentneamente ms soluto que el valor de saturacin para las condiciones dadas de temperatura, presin y composicin.La sobresaturacin puede producirse de 3 maneras: Variando la temperatura de modo que disminuya la solubilidad. Puesto que la solubilidad de casi todas las sustancias aumenta al elevarse la temperatura, implicara hacer bajar la temperatura. Eliminando el disolvente por evaporacin. Cambiando la naturaleza de la solucin por adicin de una sustancia que sea miscible con el disolvente para producir una solucin en la cual es menos soluble, el soluto original (Salinacin)2.1.1 Mtodos de cristalizacin:a) Enfriamiento de una disolucin de concentracin baja: Si se prepara una disolucin concentrada a alta temperatura y se enfra, se forma una disolucin sobresaturada, que es aquella que tiene, momentneamente, ms soluto disuelto que el admisible por la disolucin a esa temperatura en condiciones de equilibrio. Posteriormente, se puede conseguir que la disolucin cristalice mediante un enfriamiento controlado. Esencialmente cristaliza el compuesto principal, y las aguas madre se enriquecen con las impurezas presentes en la mezcla inicial al no alcanzar su lmite de solubilidadb) Evaporacin del disolvente: Evaporando el disolvente de una disolucin se puede conseguir que empiecen a cristalizar los slidos que estaban disueltos cuando se alcanzan los lmites de sus solubilidades. Este mtodo ha sido utilizado durante milenios en la fabricacin de sal a partir de salmuera o agua marina.c) Cambio de disolvente: Preparando una disolucin concentrada de un sustancia en un buen disolvente y aadiendo un disolvente peor que es miscible con el primero, el slido disuelto empieza a precipitar, y las aguas madres se enriquecen relativamente en las impurezas. Por ejemplo, puede separarse cido benzoico de una disolucin de ste en acetona agregando agua.

d) Sublimacin: En algunos compuestos la presin de vapor de un slido puede llegar a ser lo bastante elevada como para evaporar cantidades notables de este compuesto sin alcanzar su punto de fusin (sublimacin). Los vapores formados condensan en zonas ms fras ofrecidas por ejemplo en forma de un "dedo fro", pasando habitualmente directamente del estado gaseoso al slido, (sublimacin regresiva) separndose, de esta manera, de las posibles impurezas. Siguiendo este procedimiento se pueden obtener slidos puros de sustancias que subliman con facilidad como la cafena, el azufre elemental, el cido saliclico y el yodo.

La forma geomtrica de los cristales es una de las caractersticas de cada sal pura o compuesto qumico, por lo que la ciencia que estudia los cristales en general, la cristalografa, los ha clasificado en siete sistemas universales de cristalizacin:

Catorce tipos de redes de Bravais, agrupados en siete sistemas cristalinos:

Tabla 1: Sistemas cristalinos

2.2 SULFATO FERROSO:El sulfato de hierro (II) es un compuesto qumico inico de frmula FeSO4. Tambin llamado sulfato ferroso, caparrosa verde, vitriolo verde, vitriolo de hierro, melanterita o Szomolnokita, el sulfato de hierro (II) se encuentra casi siempre en forma de sal heptahidratada, de color azul-verdoso.

Fe2+ CARACTERISTICAS: Peso molecular de sulfato ferroso:

151,908 g/mol (sal anhidra);

169,923 g/mol (monohidrato);

224,120 g/mol (tetrahidrato);

242,135 g/mol (pentahidrato);

278,05 g/mol (heptahidrato); Punto de fusin heptahidrato: 337 K (64 C) Calentados a 80 C pierden cinco molculas de agua, a 100 C pierden otra, necesitndose 300 C para perder la ltima. d15 : 1.899 El heptahidrato cristaliza normalmente en el sistema monoclnico, pero se conoce una forma meta-estable que lo hace en el sistema rmbico. Muy soluble en glicol. El sulfato ferroso se disuelve fcilmente en agua: 100 g de agua disuelven 15.6 g a 0C, 26.5 g a 20C y 55 g a 60C, de la sal anhidra. Insoluble en amoniaco lquido, anhdrido carbnico lquido, alcohol, acetona, acetato de metilo y acetato de etilo. Los cristales verdes del heptahidrato son eflorescentes en el aire seco. Se oxida en el aire hmedo formando un revestimiento pardo de sulfato frrico bsico.

OBTENCION: Comercialmente se prepara por oxidacin de la pirita. Gran cantidad de sulfato ferroso se obtiene del lquido usado para limpiar el hierro y el acero con cido sulfrico antes de galvanizarlo o de revestir el metal por galvanoplastia, el producto se acumula en dicho lquido.USOS: El sulfato ferroso es la primera materia para preparar el carbonato y el fosfato ferroso. El sulfato ferroso proporciona el hierro que el organismo necesita para producir glbulos rojos. Se utiliza para tratar o prevenir la anemia por deficiencia de hierro, una afeccin que se presenta cuando el organismo tiene una cantidad insuficiente de glbulos rojos debido al embarazo, una dieta deficiente, sangrado excesivo u otros problemas. Se utiliza como tnico hemtico en la anemia y en la amenorrea; generalmente se administra en disolucin que contiene cido sulfrico diluido y frecuentemente sulfato magnsico y quinina.

En horticultura se emplea como acondicionador del csped y para eliminar los musgos. Micronutriente principal utilizado en la agricultura para el control curativo y/o preventivo de la deficiencia del fierro, indispensable para mantener la acidez del suelo en aquellas plantas que lo requieran, sobre todo para aquellas que requieren suelos de pH cidos. Contribuye de manera positiva en la respiracin de las plantas, en la fotosntesis y en la transferencia de energa. Es esencial para el crecimiento y produccin de los cultivos. El sulfato ferroso se usa en la fabricacin de tintas, muy especialmente tinta ferroglica de hierro, tambin se usa en la coloracin de la lana como mordiente. Los carpinteros usan disoluciones de sulfato ferroso para teir la madera de arce con un matiz plateado.

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