Volumetría y Electroobtención: Procesos y Variables

Volumetría

Consiste en la determinación de la [] de una sustancia mediante una valoración, que es el cálculo de volumen necesario de una sustancia de concentración conocida (solución patrón) que ha de reaccionar completamente con la sustancia a analizar. Hay un reactivo llamado valorante, de volumen y [] conocida y se utiliza para que reaccione con una solución del analito de [] desconocida. Para saber el volumen del valorante se usa una bureta calibrada, determinando así la cantidad exacta que se ha consumido cuando se alcanza el punto final. El punto final es donde finaliza la valoración, se determina con el uso de un indicador, idealmente es el mismo volumen que el punto de equivalencia (n° de moles de valorante añadido es = al n° de moles de analito). Punto de equivalencia: punto en que la cantidad de agente valorante y de sustancia valorada coinciden estequiométricamente. Punto Final punto experimental en el que se detecta el punto de equivalencia. Para que una reacción química se emplee en volumetría debe ser simple libre de reacciones secundarias, representada por 1 ecuación química, la sustancia que se determina debe reaccionar cuantitativamente con el reactivo en relación estequiométrica o de equivalencia química. Debe ser instantánea de muy alta velocidad, debe establecerse el punto final de la titulación muy próximo al punto de equivalencia, por algún cambio nítido de alguna propiedad física o química. Lo ideal es que el punto final y de equivalencia coincidan, en caso contrario la diferencia será el error de titulación.

Electroobtención

Proceso electroquímico donde se recupera Cu que está concentrado en una solución produciendo cátodos de alta pureza de Cu. La solución electrolítica con Cu + Sulfato de Cu se lleva a celdas de electroobtención que tienen en su interior ánodos y cátodos en orden. En estas celdas se aplica corriente continua que circula entre ánodos y cátodos inmersos en electrolito, donde el Cu presente en la solución a la forma de Cu2+ es atraído por la carga negativa del cátodo y migra hacia el acero inoxidable. Las reacciones son: Electrolito (medio acuoso, contiene iones del metal a depositar y otros que migran dando paso a la corriente entre electrodos) Anodo (material sólido conductor donde se realiza la oxidación liberando electrones, placa de aleación base plomo (polo positivo) y el cátodo es de placa de acero inoxidable (polo negativo)) Catodo (electrodo sólido conductor donde se realiza la reducción con los electrones del ánodo). Para realizar la electroobtención se requiere de instalaciones llamadas celdas electrolíticas con sistemas de circuitos eléctricos para circular corriente continua de baja intensidad, para que sea eficiente se debe considerar la configuración de circuitos y características de las conexiones eléctricas, estas configuraciones son 1- dos secciones separadas x patio central de trabajo, 2- una sola sección y 3- cuatro secciones. El control de este proceso se realiza mediante las siguientes variables; [] de Cu en el electrolito, T° de la solución, densidad de corriente, peso de cátodos, dosificación de aditivos y flujo de alimentación a celdas.

Ley de Faraday

Cantidad de cambio químico producido x corriente eléctrica, osea, cantidad disuelta o depositada es proporcional a la electricidad pasada. Las cantidades de dif sustancias depositadas o disueltas x la misma cantidad de electricidad son proporcionales a sus pesos químicos equivalentes. Se concluye peso metal "W" en un tiempo "T" es proporcional a la corriente "I", a corriente cte, el peso es proporcional al tiempo de la electrólisis, a corriente cte dentro de cierto tiempo "T" los pesos son propor a sus pesos equivalentes.

Densidad de corriente

Magnitud vectorial de unidades de corriente elect x unidad de superficie, osea, intensidad x unidad de área, importante cuando se habla de dimensiones d cátodos.

Eficiencia de Corriente

Relaciones anteriores suponen total eficiencia en el uso de corriente, peso de material depositado efectivamente vs el que debía depositar es el factor "eficiencia de corriente"

Agentes Aditivos

Nivelantes pretenden ecualizar la act de las distintas zonas del depósito, produciendo redistribución del voltaje, osea, la corriente. Abrillantadores usados para mejorar aspecto visual del depósito. Reguladores del tamaño de grano genera condiciones para q establezcan tasas de nucleación y crecimiento específicas al tipo de depósito que se desea formar.