UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU

Instituto de Investigacin de La Facultad de Ingeniera Qumica

INFORME FINAL

ESTUDIO EN ELECTROREFINACIN DE LAS REACCIONES SECUNDARIAS DEL ZINC. UNCP

Cdigo CTI: 0105 0001 Desarrollo de tecnologas propias en Insumos localesCdigo UNESCO: 2210.05 ElectroqumicaFECHA DE INICIO : ABRIL DEL 2012FECHA DE CULMINACION : MARZO DEL 2013

EJECUTORES Apellidos y NombresDNIInvestigador[footnoteRef:1] [1: Investigador : Docente, Administrativo, Estudiante / Sin vinculo]

Participacin[footnoteRef:2] [2: Participacin: Responsable, Corresponsable o Colaborador]

Facultad /Dependencia /InstitucinFirma (Obligatorio y personal)

Castillo Lazo, Nemesio Humberto19820664DocenteResponsableIngeniera Qumica

Ms. YESSICA BENDEZU ROCA Directora del Instituto de Investigacin de la Facultad de Ingeniera Qumica DR. AURELIO JUAREZ Director del Centro de Investigacin de la UNCP

Huancayo, 07 de Marzo del 2013TITULO:

ESTUDIO EN ELECTROREFINACIN DE LAS REACCIONES SECUNDARIAS DEL ZINC. UNCP

NDICE

CONTENIDO PAG.

RESUMEN 3

INTRODUCCION 4

II. MARCO TEORICO: 5

III. MATERIALES Y METODOS: 7

IV. RESULTADOS 9

V. DISCUSION 10

VI. C0NCLUSIONES 11

VII. RECOMENDACIONES 12

VIII.REFERENCIA BIBLIOGRAFICA 13

RESUMEN

Para este informe final del estudio en electro refinacin de las reacciones secundarias del zinc. UNCP. Donde se comprob nuestros objetivos y los mecanismos de las reacciones secundarias de la electrlisis del sulfato de zinc haciendo uso de electrodos de grafito y otros, comprobando que el paso de la corriente elctrica por un electrolito va acompaado de una separacin visible de materia en forma experimental. Nuestra investigacin comprende un estudio terico prctico del estudio de las reacciones secundarias en electro refinacin del zinc, en las etapas requeridas para esta tipo de recubrimiento y obtener un resultado tcnico econmico de mayor trascendencia. Adems la experiencia nos dice que al hacer uso de la corriente continua es ver cuntas clases de reacciones secundarias qumicas son las que se suceden en los electrodos y en el electrolito. Y relacionar el estudio de las reacciones secundarias en la electro refinacin del zinc la que ofrece cada solucin electroltica y escoger el mejor conductor electroltico.

Nuestro estudio comprende una investigacin terico practica para definir y optimizar los parmetros de las reacciones secundarias en la electro refinacin del zinc, tambin obtener datos de las reacciones secundarias en el recubrimiento electroltico del zinc para ser empleado en la industria y finalmente estudiar el comportamiento de las reacciones secundarias en el recubrimiento electroltico del zinc teniendo en consideracin la naturaleza del uso de los ctodos.

INTRODUCCION

Para este informe final se concluy el estudio de las reacciones secundarias en el recubrimiento electroltico del zinc y hemos llegado a la comprensin de los mecanismos de las reacciones secundarias de la electrlisis del sulfato de zinc haciendo uso de electrodos de grafito y otros, comprobando que el paso de la corriente elctrica por un electrolito va acompaado de una separacin visible de materia en forma experimental.

Esta investigacin comprende un estudio terico prctico de las estudio de las reacciones secundarias en el recubrimiento electroltico del zinc, en las etapas requeridas para esta tipo de recubrimiento y obtener un resultado tcnico econmico de mayor trascendencia. Adems la experiencia nos dice que al hacer uso de la corriente continua es ver cuntas clases de reacciones secundarias qumicas son las que se suceden en los electrodos y en el electrolito. Y relacionar el estudio de las reacciones secundarias en el recubrimiento electroltico del zinc la que ofrece cada solucin electroltica y escoger el mejor conductor electroltico.

II. MARCO TEORICO: 2.1 ESTUDIO DEL EFECTO DE IMPUREZAS: QUE SE PRODUCE EN EL ANODO?

QUE SE ESTA DEPOSITANDO JUNTO CON EL COBRE EN EL CATODO?

En el nodo se produce el gas oxigeno.

En el ctodo s e produce el gas hidrogeno y las pequeas cantidades de

Impurezas que fueron agregadas a la solucin para el estudio son

Probablemente depositadas. En el ctodo se produce la electro deposicin del

Zinc conjuntamente con el desprendimiento de burbujas de hidrogeno, no as

Cuando existen impurezas presentes.

2.2. LA DISOCIACIN.Como el proceso de disociacin electroltica es reversible se caracteriza por la presencia en el momento de equilibrio no solo de iones, sino tambin de molculas no disociadas. La relacin entre el nmero de molculas disociadas en iones y en el nmero total de molculas del electrolito se denomina disociacin 2.3. LA DISOCIACIN:Hacer una vinculacin entre las reacciones y la disociacin. Para un electrolito binario BA( un electrolito binario es aquel en el cual cada molcula de dos iones), las concentraciones de los iones CB+CA-(oCB2+CA2) y la concentracin de las molculas no disociadas CM estn vinculadas en la concentracin total C del electrolito por las ecuaciones.CB+=CA-= CCM=(1-)CSustituyendo estos valores en la expresin para la constante de equilibrio del disolucin tenemos.

Kd= 2.4. PROCESO DE DISOCIACIN PRIMARIAS Y SECUNDARIAS:Se sabe que los procesos de la disociacin son primarios y secundarios de electrolisis que es igual a la descomposicin directa de las sustancias de los electrodos.Tambin reaccionan entre si los productos de la electrolisis (para impedir su contacto se utilizan celdas de diagrama) con molculas de disolvente (para evitarlo la electrolisis se realiza a partir de la sustancia fundida) y con el material de los electrodos (se evita, empleando los electrodos inertes de grafito, de platinos y otro). Estos procesos denominan secundarios. En la industria en mucos casos se obtiene productos de procesos secundarios (NaOH,KCl03,etc.).En el primer caso dan conductividades primarias y en el primer conductividades secundarias, aun por establecer.

III. MATERIALES Y METODOS:Para el uso del equipo la facultad de Ingeniera Qumica de la UNCP, recientemente a adquirido una planta de procesos galvnicos, especficamente para efectuar recubrimientos metlicos de plomo, cobre y zinc sobre objetos metlicos cuya capacidad productiva es semi industrial e industrial.Dentro de los materiales: Ampermetro voltmetro, fuente de energa (rectificador, transformador) Electrodos de grafito(carbn) Solucin de cido antimonio 0.3 N Solucin de sulfato de plomo 0.3 N Solucin de cido sulfrico 0.3 N Fenolftalena Otros: vaso de 400ml, alambre para conexin, pinzas cocodrilos, lijas papel filtro.

PRUEBAS PRELIMINARES:Para esta clase de trabajo se verifica el crculo elctrico, fijando una distancia igual de electrodos a fin de introducir en la misma proporcin en todas las operaciones de prcticas de laboratorio es electroqumica y estudio del contaminante antimonio en el recubrimiento electroltico del plomo.Se abre el circuito; se llena la cubeta en la cantidad indicada introduciendo los electrodos muy limpios.

El procedimiento experimental realizado por todos los sulfatos con diferentes soluciones de electrolitos, se vera el estudio del contaminante antimonio en el recubrimiento electroltico del plomo. Que se llena al paso de la corriente elctrica hasta el nivel definido. Luego se cierra el circuito y se acciona el restato a fin de obtener un valor bajo el amperaje.Se anota este valor (amperaje) y el voltaje correspondiente. Se observa detenidamente lo que sucede en los electrodos y se anota. Luego se desconecta el circuito. Luego se cambia la solucin de la cubeta, para trabajar en la otra solucin del cido, y hacer con la misma intensidad de corriente (amperaje). Se anota los voltajes y observaciones de los electrodos finalmente se adiciona junto al ctodo gotas de fenolftalena, y se observa los cambios de coloraciones y otras observaciones que se anota.

IV. RESULTADOS

RESULTADOS OBTENIDOS EN EL EXPERIMENTO REALIZADO CON EL SULFATO DE PLOMO.Tabla N 1

ProcesoVolumenPHVoltaje(voltios)Amperaje(Amp)Tiempo(min.)AparienciaFsica

Sulfato de plomo2503.52.50.252.3Brillante

Tabla N 2

DISOCIACIN EN REACCINES PRIMARIASDISOCIACIN EN REACCINES SECUNDARIAS

PbSO4 Pb+++SO4=SO4=+H2O H2SO4+1/2O2

Tabla N 3

ProcesoVolumenPHVoltaje(voltios)Amperaje(Amp)Tiempo(min.)AparienciaFsica

Sulfato de plomo 1503.52.10.352.3Brillante

Tabla N 4

DISOCIACIN EN REACCINES PRIMARIASDISOCIACIN EN REACCINES SECUNDARIAS

PbSO4 Pb+++SO4=SO4=+H2O H2SO4+1/2O2

V. DISCUSIONBuscando nuevos parmetros electroqumicos que son ptimos para el estudio del contaminante antimonio en la electro refinacin del zinc que tengan gran confiabilidad en su aplicacin industrial es que estamos realizando el presente estudio del contaminante antimonio en el recubrimiento electroltico del plomo que se realiza en los electrodos de grafito (carbn) en los electrolitos de sulfato de plomo.El informe final que corresponde al elemento de plomo cuyas experimentaciones de los electrolitos, volumen, voltaje, amperaje y apariencia fsica nos dio como resultado las tablas N 1 y 2 en donde nos indica que la gradiente de voltaje y amperaje son para el plomo datos positivos por su brillantes y mejoraremos en los siguientes experimentos para obtener una buena apariencia con el estudio del contaminante antimonio en el recubrimiento electroltico del plomo. Se nota que para un pH de 3.5con un voltaje de 2.5 y un amperaje de 0.25 y en un tiempo de 2.3 min. Luego de varios ensayos se obtuvo una apariencia fsica brillante como nos solicita en el mercado internacional.Como no existe un estudio de estudio del contaminante antimonio en el recubrimiento electroltico del plomo en una celda electroltica es necesario que para obtener un estudio mas completo que cumplan las especificaciones requeridas para su uso industrial electroqumico de los diferentes metales en forma especial de los que existen en nuestra regin como es el plomo.

VI. C0NCLUSIONES

Se encontr en los parmetros del estudio del contaminante antimonio en el recubrimiento Electroltico del plomo, que nos permite obtener un producto que cumplen con las especificaciones requeridas en electroqumica y en la industria.

Se obtuvo datos del contamnate antimonio en el plomo para ser usados en la industria.

Se uso electrodos de grafito con gran certeza para visualizar los elementos.

VII. RECOMENDACIONES

En esta poca de grandes cambios continuos dentro del globo terrestre y globalizacin se tiene que investigar con una variable ms que es la contaminacin ambiental sin la cual los datos hallados no son reales.Por lo que recomiendo dos aos y medio como mnimo para esta clase de investigaciones.

VIII. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA:

Mantel C.L. Ingeniera Electroqumica ED. Reverte S.A. ESPAA 2011.Perry Robert Manual del Ingeniero QumicoEdicion. UtheaMxico 2012Perry Jhon Manual del ingeniero Qumico Ed. UtheaMexico 2011Twidwell l.g.et. Electrometallurgy ofMontana USA 2010.Mesual.Semanario Minas y Energa Ed. Ministerio e. Y m. Lima 2012.