TALLER DE QUIMICA

1)EN QUE CONSISTE:

La cromatografía de gases es una técnica cromatográfica en la que la muestra se

volatiliza y se inyecta en la cabeza de una columna cromatográfica. La elución se produce

por el flujo de una fase móvil de gas inerte. A diferencia de los otros tipos

de cromatografía, la fase móvil no interactúa con las moléculas del analito; su única

función es la de transportar el analito a través de la columna.

Existen dos tipos de cromatografía de gases (GC): la cromatografía gas-sólido (GSC) y la

cromatografía gas-líquido (GLC), siendo esta última la que se utiliza más ampliamente, y

que se puede llamar simplemente cromatografía de gases (GC). En la GSC la fase

estacionaria es sólida y la retención de los analitos en ella se produce mediante el

proceso de adsorción. Precisamente este proceso de adsorción, que no es lineal, es el

que ha provocado que este tipo de cromatografía tenga aplicación limitada, ya que la

retención del analito sobre la superficie es semipermanente y se obtienen picos de elución

con colas. Su única aplicación es la separación de especies gaseosas de bajo peso

molecular. La GLC utiliza como fase estacionaria moléculas de líquido inmovilizadas

sobre la superficie de un sólido inerte.

La GC se lleva a cabo en un cromatógrafo de gases. Éste consta de diversos

componentes como el gas portador, el sistema de inyección de muestra, la columna

(generalmente dentro de un horno), y el detector.

IMPLEMENTOS UTILIZADOS:

Gas portador

Sistema de inyección de muestras

Columnas y sistemas de control de temperatura

Detectores

Fase estacionaria

APLICACIONES: La GC tiene dos importantes campos de aplicación. Por una parte su

capacidad para separar mezclas orgánicas complejas, compuestos organometálicos y

sistemas bioquímicos. Su otra aplicación es como método para determinar cuantitativa y

cualitativamente los componentes de la muestra. Para el análisis cualitativo se suele

emplear el tiempo de retención, que es único para cada compuesto dadas unas

determinadas condiciones (mismo gas portador, rampa de temperatura y flujo), o el

volumen de retención. En aplicaciones cuantitativas, integrando las áreas de cada

compuesto o midiendo su altura, con los calibrados adecuados, se obtiene la

concentración o cantidad presente de cada analito.

GRAFICA:

2) La cromatografía en papel es un proceso muy utilizado en los laboratorios para

realizar análisis cualitativos ya que pese a no ser una técnica muy potente no requiere de

ningún tipo de equipamiento.

La fase estacionaria está constituida simplemente por una tira de papel de filtro. La

muestra se deposita en un extremo colocando pequeñas gotas de la solución y

evaporando el disolvente. Luego el disolvente empleado como fase móvil se hace

ascender por capilaridad. Esto es, se coloca la tira de papel verticalmente y con la

muestra del lado de abajo dentro de un recipiente que contiene fase móvil en el fondo.

IMPLEMENTOS:

Probeta

Pipeta graduada

Pipeta volumétrica

Bureta

beaker

pipetador

bomba de pipeta

APLICACIONES: El uso de la cromatografía en papel está ampliamente extendido en el análisis de alimentos, medicinas, sangre, productos petrolíferos y de fisión radiactiva.

GRAFICA:

3) Cromatografía en columna:

Se emplea para la separación de mezclas o purificación de sustancias a escala preparativa. Como faseestacionaria se usa, generalmente, gel de sílice o alúmina dentro de una columna. La elección deldisolvente es crucial para una buena separación. Dicho disolvente pasa a través de la columna por efectode la gravedad o bien por aplicación de presión (cromatografía flash). La columna se prepara mezclandoel soporte con disolvente y se rellena la columna poniendo en el fondo de ésta un poco de algodón o lanade vidrio, para evitar que la sílica o la alúmina queden retenidas en la columna y que el disolvente seengrasada hasta el nivel del soporte. A continuación se introduce la muestra por la parte superior de lacolumna y se eluye con el disolvente elegido, recogiéndose por lo general en tubos de ensayo.

Una columna de cromatografía es un tubo de vidrio relleno con una sustancia sólida de

propiedades

adsorbentes constituida por pequeñas partículas: gel de sílice y alúmina son las más

usadas. Este relleno

es lo que se conoce en cromatografía como la fase estacionaria. A través de la columna

se hará pasar

una corriente de un disolvente o mezcla de disolventes denominadaeluyente y/o fase

móvil.La mezcla de compuestos a separar se disuelve en una pequeña cantidad de disolvente y se coloca sobreel adsorbente, en la parte superior de la columna, quedando adsorbida por el mismo. A continuación sepasa un flujo de eluyente a través de la columna. Los compuestos constituyentes de la mezcla sonarrastrados por el eluyente a su paso, haciéndoles avanzar a lo largo de la columna. Sin embargo,no

todos los compuestos avanzan a la misma velocidad, y esta es precisamente la clave de

la cromatografía.Algunos compuestos se ven más fuertemente retenidos por el adsorbente (fase estacionaria) y por lotanto avanzarán más despacio.

IMPLEMENTOS:

Columna de cromatografía  Dos pinzas   Embudo alemán  Varilla de vidrio  Matraces erlenmeyer  Pipetas Pasteur  Algodón  Arena  Aire comprimido  Guantes  Gafas de seguridad

APLICACIONES:

1.Separaciones de componentes de plantas medicinales.2. separaracion de componentes de una sintesis organica.3. separacion de colorantes.4. separacion e identificacion de hioscina y de morfina.5. separacion de acido acetico,alcohol cetilico y metil-etil cetona.6. separacion e identificacion de los compuestos intermedios de una sintesis organica, por ejemplo en la sintesis del naftaleno, identificacion de acido ftalico, anhidrido ftalico, benceno.7. En la produccion sintetica de acetaminofen, identificacion de la imina de la N-acetilbenzoquinona.8. Identificacion de levo-alfa-acido aminoadipico, durante la biosintesis de penicilina.9.Identificacion de 8-nitroisoquinolina, durante la sintesis de Ciprofloxacina, un antibiotico.

GRAFICA:

4) La cromatografia en capa delgada se basa en la preparación de una capa, uniforme,

de un absorbente mantenido sobre una placa, la cual puede ser de vidrio, aluminio u otro

soporte. Los requisitos son un absorbente, placas , un dispositivo que mantenga las

placas durante la extensión, otro para aplicar la capa de absorbente, y una cámara en la

que se desarrollen las placas cubiertas.

La fase móvil es líquida y la fase estacionaria consiste en un sólido. La fase estacionaria

será un componente polar y el eluyente será por lo general menos polar que la fase

estacionaria, de forma que los componentes que se desplacen con mayor velocidad serán

los menos polares.

Polaridad de los compuestos orgánicos en orden creciente:

hidrocarburos < olefinas < fluor < cloro < nitro < aldehído

aldehído < ester < alcohol < cetonas < aminas < ácidos < amidas

IMPLEMENTOS:

Celulosa

Almidón

Azucares

Gel de sílice (silicagel)

Óxido de aluminio (alúmina)

Carbón activo (carbón en polvo)

Kieselguhr

APLICACIONES:

Los productos a examinar se disolverán, cuando sea posible, en un disolvente orgánico no polar que tenga un punto de ebullición lo suficientemente bajo para que se evapore después de la aplicación.. Sin embargo a menudo se necesitan disolventes polares; la mezcla cloroformo:metanol (1:1) es efectiva. Frecuentemente se emplean disoluciones al 1%, de manera que al aplicar 2 µl resulta en la carga 20 µg de producto sólido. Muchos reactivos de revelado llegan a detectar 0.1 µg de material; por esto con esta carga puede llegarse a observar un 5% de impurezas.

Existen una gran variedad de micropipetas y microjeringuillas para realizar el proceso de siembra de la muestra a analizar. También pueden usarse tubos capilares. El proceso de siembra se realiza tocando con la punta del capilar (micropipeta, jeringuilla, etc) sobre la placa preparada. Dejando una distancia al borde inferior de un centímetro aproximadamente. El punto de aplicación de la muestra se denomina toque.

Una vez colocado el toque se deja secar para evaporar el disolvente, de forma que en la placa solo quedará la muestra a analizar.

GRAFICA:

5) La destilación es la operación de separar, mediante vaporización y condensación, los

diferentes componentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases licuados de una

mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición (temperaturas de ebullición) de

cada una de las sustancias ya que el punto de ebullición es una propiedad intensiva de

cada sustancia, es decir, no varia en función de la masa o el volumen, aunque sí en

función de la presión.

DESTILACIÓN SENCILLA: La destilacion simple es una operacion unitaria muy utilizada

para lle-

var a cabo separaciones parciales de mezclas con componentes volátiles.

Esta operación muestra la importancia de explotar las diferentes propieda-

desde los componentes que forman una mezcla, ya que de manera sencilla

se pueden separar sin tener que recurrir a metodos qumicos o fsicos mas

complicados. A lo largo de la practica se determinaron los diagramas de

equilibrio etanol-agua a diferentes presiones y se compararon con los valo-

res experimentales. Asimismo se obtuvo la concentracion promedio teorica

y la experimental. A lo largo del reporte se precisa la metodologia seguida.

DESTILACIPON FRACCIONADA: Es un proceso físico utilizado

en química para separar mezclas (generalmente homogéneas)

de líquidos mediante el calor, y con un amplio

intercambio calórico y másico entre vapores y líquidos. Se emplea cuando es

necesario separar compuestos de sustancias con puntos de ebullición distintos

pero cercanos. Algunos de los ejemplos más comunes son el petróleo, y la

producción de etanol.

La principal diferencia que tiene con la destilación simple es el uso de una columna de

fraccionamiento. Ésta permite un mayor contacto entre los vapores que ascienden con el

líquido condensado que desciende, por la utilización de diferentes "platos" (placas). Esto

facilita el intercambio de calor entre los vapores (que ceden) y los líquidos (que reciben).

Ese intercambio produce un intercambio de masa, donde los líquidos con menor punto de

ebullición se convierten en vapor, y los vapores de sustancias con mayor punto de

ebullición pasan al estado líquido.

IMPLEMENTOS:

Alambique

Condensador de reflujo

Bombas por vacio

Centrifugas separadoras

bateas

APLICACIÓN:

Aplicaciones Farmacéuticas de destilación:

Recuperación de hexano de MIBK, de la materia sólida y de mezclas del aceite. Recuperación del dimetil acetamida y concentración del residuo Concentración de antibióticos con recuperación de metanol Recuperación de butanol de los extractos del caldo Recuperación de acetato de etilo /acetato isopropílico Concentración de Isopropanol de la extracción de solventes.

Aplicaciones Químicas de destilación:

Rectificación de mezclas de ácidos grasos/metil-ester. Rectificación de caprolactama y glicerina Rectificación con contraction de resina cloroformo/butanol Separación de etanol/fenol de solventes impregnados. Separación de ácidos grasos / mezclas de etilhexanol

Aplicaciones Alimenticias de Destilación:

Concentración de alcohol de la precipitación en la fabricación de pectina retiro del amoníaco de los eluídos de intercambio iónico Reducción de alcohol en cervezas con la recuperación del alcohol recuperación de varios solventes de la miscella

Aplicaciones Ambientales de Destilación:

Recuperación de Tricloro etileno de efluentes conteniendo latex. Eliminación y rectificación de Amoníaco del abono líquido Carbonato del propano (CFC-substituto) en la fabricación de circuitos impresos Recuperación de etanol/ acetona del efluente de la fabricación

Aplicaciones de Destilación de Alcohol:

Purificación de alcohol sin procesar para la producción de alcohol neutral y de grado fino

deshidratación (absolución) del alcohol fabricación de alcohol potable a partir de materias primas que contienen azúcar y

almidón transformación posterior del alcohol en derivados de alcohol tales como

acetaldehído, ácido acético etc. combinaciones de líneas de alcohol incluidas en las plantas para la fabricación de

la levadura del panadero, del gluten, de la glucosa etc.

GRAFICA:

6) La decantación es un método que permite separar mezclas hetereogéneas de sólidos que depositan en el fondo de un líquido.La mezcla de interés se deja reposar para que el sólido sedimente, por densidad, en el fondo del recipiente.El vaso se inclina con cuidado para verter el líquido sobrenadamente a otro recipiente. Un ejemplo es el barro y el aceite. En el proceso de decantación, los componentes cuya densidad es menor que el agua sedimentan en la superficie deldecantador por acción de la gravedad. A este proceso se le llama desintegración basica de los compuestos o impurezas; las cuales son componentes que se encuentran dentro de una mezcla, en una cantidad mayoritaria.

IMPLEMENTOS:

Embudo de decantación

Vaso de precipitado

Soporte Universal

Nuez doble, La nuez se coloca en el palo vertical del soporte universal y así

sostiene la pinza inmóvil.

Pinza metálica, La pinza se coloca en la nuez doble y sirve para sujetar el embudo

de decantación, así este queda en alto par después poder colocar un vaso de

precipitado debajo vaciar el embudo.

Mezcla a decantar o separar

APLICACIONES:

Una de las aplicaciones más interesantes de ladecantación lastrada es para los casos en donde lacalidad del agua a tratar varía de forma significativa según los cambios de estaciones, losperíodos de lluvia, los períodos de sequía etc. Gracias a la cantidad de arena ya incorporadaen el sistema, cuando se produce cualquier cambio en las condiciones de operación, sólo esnecesario variar la dosificación de productos químicos y la recirculación de los fangos paraadaptar el sistema a las nuevas condiciones.

GRAFICA:

7) El tamizado es un método físico para separar mezclas. Consiste en hacer pasar una mezcla de partículas sólidas de diferentes tamaños por un tamiz o colador. Las partículas de menor tamaño pasan por los poros del tamiz atravesándolo y las grandes quedan retenidas por el mismo.

IMPLEMENTOS:

APLICACIONES:

GRAFICA:

8) La maceración es un proceso de extracción sólido-líquido. El producto sólido (materia

prima) posee una serie de compuestos solubles en el líquido extractante que son los que

se pretende extraer.

En general en la industria química se suele hablar de extracciones, mientras que cuando

se trata de alimentos, hierbas y otros productos para consumo humano se emplea el

término maceración. En este caso el agente extractante (la fase líquida) suele ser agua,

pero también se emplean otros líquidos

como vinagre, jugos, alcoholes o aceites aderezados con diversos ingredientes que

modificarán las propiedades de extracción del medio líquido.

IMPLEMENTOS:

Tanque de maceración Refrigerador Madurador Filtros Macerador Cocinador

APLICACIONES:

La maceración se aplica en la preparación de la malta , la cerveza,la maceración de plantas , y entre otros.

GRAFICA:

9) La extracción con solventes es una técnica de tratamientoque consiste en usar un solvente (un líquido capaz dedisolver otra sustancia) para separar o retirarcontaminantes orgánicos peligrosos de fangos residuales,sedimentos o tierra. (El fango residual es un materialparecido al barro que se forma a partir de desechos industriales o cloacales; los sedimentos son fragmentos derocas y minerales de grano fino que se han depositado enel fondo de una masa de agua, como un río o un lago.) Laextracción con solventes no destruye los contaminantes,sino que los concentra para que sea más fácil reciclarlos odestruirlos con otra técnica

IMPLEMENTOS:

Extractor. Condensador. Mezcladores Asentadores Celdas de electrodeposición Cátodos de acero inoxidable Ánodos.

APLICACIONES:

El mayor empleo de la extracción con solventes en la hidrometalurgia ha sido en el tratamiento, separación y purificación de los materiales de interés nuclear.

GRAFICA:

10) La lixiviación, o extracción sólido-liquido, es un proceso en el que

un disolvente líquido se pone en contacto con un sólido pulverizado para que se produzca

la disolución de uno de los componentes del sólido.

IMPLEMENTOS:

Reactor de lixiviación

Percolador

Condensador

Evaporador

Tuberías y válvulas

Instrumentos de medida

Mirilla

APLICACIONES:

Industrialmente la lixiviación se utiliza para preparar pociones, para ello se toma la droga

(generalmente una planta medicinal) se pulveriza, y se mezcla con el menstruo (alcohol),

se coloca en un lixiviador y se deja macerando el tiempo requerido.

También se le puede decir lixiviación al tratamiento de los minerales concentrados y otros

materiales que contienen metales, la lixiviación se efectúa por medio de un proceso

húmedo con ácido que disuelve los minerales solubles y los recupera en una solución

cargada de lixiviación. De uso práctico en la minería mediante la cianuración del oro y

otros minerales.

GRAFICA:

11) LEVIGACION:Es el proceso físico empleado en metalurgia, consiste en colocar el

mineral en una corriente de agua para separar la MENA de la ganga y aprovechar su

distinta densidad.

O sea se utiliza una corriente de agua que arrastra los materiales más livianos a través de

una mayor distancia, mientras que los más pesados se van depositando; de esta manera

hay una separación de los componentes de acuerdo a lo pesado que sean.

IMPLEMENTOS:

APLICACIONES:

Se usa para separar la mena de la ganga y aprovechar su densidad.

GRAFICA:

12) La filtración es un proceso de separación de fases de un sistema heterogéneo, que

consiste en pasar una mezcla a través de un medio poroso o filtro, donde se retiene la

mayor parte de los componentes sólidos de la mezcla.

Las aplicaciones de los procesos de filtración son muy extensas, encontrándose en

muchos ámbitos de la actividad humana, tanto en la vida doméstica como de

la industria general, donde son particularmente importantes aquellos procesos industriales

que requieren de las técnicas de ingeniería química.

IMPLEMENTOS:

Centrifugas

Separadores.

Filtrantes

Tamices circulares

Decantadora.

APLICACIÓN:

La filtración se utiliza ampliamente en diversos sectores industriales, y es bien conocida

como tecnología en el sector lácteo, donde las aplicaciones varían en función del objetivo

perseguido: concentración del producto, conservación del mismo, solución de problemas

medioambientales, etc.

GRAFICA:

13) La cristalización es el proceso por el cual se forma un sólido cristalino, ya sea a partir

de un gas, un líquido o una disolución. La cristalización es un proceso en donde los iones,

átomos o moléculas que constituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales,

que se emplea en química con bastante frecuencia para purificar una sustancia sólida. La

operación de cristalización es aquella por medio de la cual se separa un componente de

una solución liquida transfiriéndolo a la fase sólida en forma de cristales que precipitan. Es

una operación necesaria para todo producto químico que se presenta comercialmente en

forma de polvos o cristales, ya sea el azúcar o sacarosa, la sal común o cloruro de sodio.

IMPLEMENTOS:

Cristalizador de tubo con raspadores

Cristalizador tipo tanque agitado con serpentines

Cristalizadores Oslo.

APLICACIONES:

Se usa para concentrar una sustancia, esta es si inicialmente un compuesto esta en

solución, la cristalización ofrece la ventaja de obtener los cristales del compuesto, estos

cristales representan el maximo de concentración de una sustancia, un ejemplo es el

azucar, dado que no se puede separar por filtración dado que una solución, ni tampoco se

puede destilar dado que la temperatura a la que ebulle el agua es mucho mayor que la

temperatura de oxidación se tiene que cristalizar la solución para no afectar el producto y

obtener el azucar.

GRAFICA:

14) El magnetismo (del latín magnes, -ētis, imán) es un fenómeno físico por el que

los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay

algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables

fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y susaleaciones que comúnmente se

llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influídos, de mayor o menor forma,

por la presencia de un campo magnético.

El magnetismo también tiene otras manifestaciones en física, particularmente como uno

de los dos componentes de la radiación electromagnética, como por ejemplo, la luz.

IMPLEMENTOS:

Separadores estáticos.

Seperadores autolimpiantes

Separadoes para caída libre

Rejillas y conductos magnéticos

Tambores magnéticos

Trampas magnéticas.

APLICACIONES:

Actualmente las aplicaciones del magnetismo se han hecho algo importantísimo para el

almacenamiento de datos en cintas magnéticas, discos magnéticos entre otras.

Una de las aplicaciones del campo del magnetismo en el area de la biología consiste en

los magnetosomas, un descubrimiento muy interesante.

GRAFICA:

15)ELECTROLISIS:

a) La electrolisis consiste en la transformacion(interconversion) de la energia electrica

en energia quimica y viceversa en depositos conocidos como celdas

electroquimicas las que a su vez son de 2 tipos:electroliticas y galvanicas.

b)

c) La Galvanoplastía es una aplicación de la electrólisis que consiste en lograr el

recubrimiento electrolítico de un objeto metálico con una delgada capa de otro

metal más resistente a la corrosión, como el cobre, el oro o la plata, entre otros. La

galvanoplastia es usada por ejemplo en la fabricación de joyas y aparatos

electrodomésticos.

Aplicaciones industriales de la electrólisis

La descomposición electrolítica es la base de un gran número de procesos de

extracción y fabricación muy importantes en la industria moderna.

Producción y Refinado de Metales

Soda Cáustica: La soda o sosa cáustica (un producto químico importante para la

fabricación de papel, rayón y película fotográfica) se produce por la electrólisis de

una disolución de sal común en agua. La reacción produce cloro y sodio. El sodio

reacciona a su vez con el agua de la pila electrolítica produciendo sosa cáustica.

El cloro obtenido se utiliza en la fabricación de pasta de madera y papel.

Horno Eléctrico: aplicación industrial importante de la electrólisis, que se utiliza

para la producción de aluminio, magnesio y sodio. En este horno, se calienta una

carga de sales metálicas hasta que se funde y se ioniza. A continuación, se

deposita el metal electrolíticamente.

1. Aluminio: es el elemento metálico más abundante en la corteza terrestre. Es un

metal poco electronegativo y extremamente reactivo. Se encuentra normalmente

en forma de silicato de aluminio puro o mezclado con otros metales como sodio,

potasio, hierro, calcio y magnesio, pero nunca como metal libre. La bauxita, un

óxido de aluminio hidratado impuro, es la fuente comercial de aluminio y de sus

compuestos.

Para la electrólisis del óxido de aluminio unido a la criolita (Na3Al F6) se emplean

cubas de hierro recubiertas por carbón de retorta, que hace de cátodo y ánodos de

grafito.

Primero se coloca en el interior de la cuba, criolita y se acercan los ánodos a las

paredes de la cuba, de esta forma se genera un arco eléctrico (1000 C°) que funde

la criolita. Se añade entonces el óxido de aluminio y comienza la electrólisis. El

cátodo se va consumiendo durante el proceso y aluminio fundido se deposita en el

fondo de la cuba donde se retira por un orificio lateral, ubicado en la parte inferior

de la misma.

d)Electrólisis del agua

Si introducimos agua en una cubeta electrolítica, la corriente hace que se separen el hidrógeno y el oxígeno, en estado gaseoso.

Cuando se hace pasar la corriente eléctrica por un recipiente con agua, en los electrodos

se recogen dos gases:

a)