CENTRO PAULA SOUZA ETEC DE RIBEIRÃO PIRES

Andrezza Garcia Nº:02 Gabriel Lopes Nº:10 Lucas Wallace Nº:18 Milena Machado Nº:23 Victor Pessutte Nº:29

Walter Nezi Nº:30

TPI II – TECNOLOGIA DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS II DETERMINAÇÃO DE ÁLCALIS NAS CINZAS

Ribeirão Pires – São Paulo 06 de Agosto de 2015

Andrezza Garcia Nº:02 Gabriel Lopes Nº:10 Lucas Wallace Nº:18 Milena Machado Nº:23

Victor Pessutte Nº:29 Walter Nezi Nº:30

TPI II – TECNOLOGIA DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS II DETERMINAÇÃO DE ÁLCALIS NAS CINZAS

Para cada experimento realizado em laboratório, tanto no curso técnico como nas empresas, deve-se ser criado um relatório afim de que nossos superiores possam sempre estar atualizados sobre o processo de produção e seus resultados. Professor: Ricardo Ferreira da Silva

Ribeirão Pires – São Paulo 06 de Agosto de 2015

INTRODUÇÃO

O sódio e o potássio são elementos fundamentais para o crescimento saudável de plantas, e a deficiência na obtenção dos mesmos gera diversos problemas ambientais.

Ambos sais são álcalis e são encontrados no solo após a incidência de algum tipo de queimada, pois as plantas liberam o sódio e o potássio em suas cinzas após serem carbonizadas, e dessa forma, o solo fica propício para o cultivo de uma nova geração de plantas.

O experimento a seguir irá realizar um processo para a determinação desses álcalis em amostras de cinzas provenientes de diversos setores.

OBJETIVOS

Em laboratório, analisar a amostra de cinzas após passa-la pelos procedimentos para determinar o teor de Álcalis presentes em sua composição, mais precisamente, de Sódio e Potássio.

MATERIAIS E REAGENTES

-Béquer; -Proveta; -Suporte universal; -Filtro; -Papel de filtro; -Peneira; -Bureta; -Erlenmeyer; -Na2CO3; -HCl; -Água destilada; -Amostra de cinzas.

PROCEDIMENTOS

Para a determinação de álcalis nas cinzas, realizou-se uma titulação com uma solução padronizada e a determinada amostra. A preparação da solução padrão de HCl 0,1 N é descrita abaixo

Padronização da Solução HCl 0,1 N A preparação pode ser feita de duas maneiras, utilizando cálculos de

titulometria ou por diluição. Por titulometria, os cálculos são os seguintes:

N = mEq × V(L) ⇒ 0,1 = m

36,5 × 1 ⇒ = ,

Utilizando a fórmula da normalidade, verificou-se que deveria ser pego 3,65g de ácido clorídrico, que no caso era 12 N com densidade de 1,180 g/cm3. Utilizando a fórmula da densidade:

D = mV ⇒ 1,180 = 3,65

V ⇒ = ,

Como a solução era 37% realizou-se um cálculo para compensar o volume: 37%

100% = 3,09mLX ⇒ = ,

Ao invés de utilizar fórmulas de titulometria, realizando cálculo de diluição, o resultado é o mesmo.

N V = N V ⇒ 12 × V = 0,1 × 1000 ⇒ = , Para padronizar a solução de HCl 0,1N realizou-se uma titulação com

carbonato de sódio (Na2CO3), utilizando a fórmula de normalidade, determinou-se a quantidade a ser pesada dessa substância.

N = mEq × V(L) ⇒ 0,1 = m

57 × 0,020 ⇒ = ,

Com um volume teórico de 20mL, a titulação foi feita em triplicata para garantir precisão do valor. Segue a tabela abaixo com os valores obtidos.

Massa Pesada de Na2CO3 Volume Gasto

0,106g 11 mL

0,110g 11 mL

0,106g 10,8 mL

Com os valores obtidos, realizou-se o cálculo do fator de correção para descobrir a normalidade real da solução.

fc = mVg × N × mEq → fc = 0,106

11 × 0,1 × 0,053 fc = 0,1060,0583 → = ,

fc = mVg × N × mEq → fc = 0,110

11 × 0,1 × 0,053 fc = 0,1100,0583 → = ,

fc = mVg × N × mEq → fc = 0,106

10,8 × 0,1 × 0,053 fc = 0,1060,0572 → = ,

mfc = 1,818 + 1,8867 + 1,85183 → = ,

N = 0,1 × 1,8521 ⇒ = , De acordo com os dados obtidos e valores calculados, a normalidade real da

solução foi aproximadamente de 0,18 N.

Preparação da Amostra de Cinzas Uma amostra de cinzas foi pesada, obtendo o valor de 58,12g, a mesma foi

solubilizada em 1L de água fria, para então filtra-la e anotar o volume final que foi de 820 mL. Com a solução de HCl padronizada e a amostra de cinzas prontas, realizou-se a titulação para determinar a quantidade de álcalis presentes nas cinzas.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As plantas absorvem sais minerais e nutrientes do solo, entre eles, compostos de sódio e potássio. Quando as plantas queimadas, as cinzas têm essas substâncias e por meio de uma titulação é possível quantificar esses elementos. A reação está representada a seguir.

HCl + xOH → xCl + H O O valor de X é considerado de 48g, pois foi feita uma média da soma das

massas dos elementos a serem determinados, hidróxido de sódio e de potássio ( = 48g). Os valores de volume gasto nas titulações de 10mL de amostra, foram os seguintes:

1. 7,0mL 2. 6,8mL 3. 7,1mL

A média do volume gasto é de 6,96mL. Com este valor, é possível a realização dos seguintes cálculos para determinação de álcalis na amostra de cinzas.

, = , ⇒ = 0,00128 (valor contido em 6,96mL)

, = ⇒ = 0,06144 (valor contido em gramas)

= , ⇒ = 6,144 (valor contido em 1L de solução)

= , ⇒ = 0,6144 (valor a cada 100mL ou 100g de solução)

= , ⇒ = 5,038 (valor presente na amostra filtrada)

% = ,, ⇒ = , % (porcentagem em massa da amostra)

A concentração de álcalis na amostra de cinzas analisada é de 8,66%

CONCLUSÃO

Com a determinação de álcalis nas amostras de cinzas, foi possível observar os níveis de K (potássio) e Na (sódio), estes que são sais minerais essenciais para o desenvolvimento de plantas.

Além disso, a padronização do HCl utilizado no processo foi de suma importância, pois através dela foi possível quantificar as amostras obtidas e realizar os cálculos necessários.

É possível insistir no fato de que o processo industrial para realização da extração dos álcalis nas cinzas, é inviável em decorrência da baixa concentração dos álcalis encontrados na amostra.