INTRODUCCION
Uno de los minerales de gran importancia es el mineral de zinc, sabemos que el zinc se
obtiene a partir de la blenda o esfalerita, la cual es tostada por medio de procesos
metalúrgicos, obteniéndose así concentrados de zinc.
Los usos más importantes del zinc los constituyen las aleaciones y el recubrimiento
protector de otros metales. El hierro o el acero recubiertos con zinc se denominan
galvanizados, y esto puede hacerse por inmersión del artículo en zinc fundido (proceso
de hot-dip), depositando zinc electrolíticamente sobre el artículo como un baño
chapeado (electro galvanizado), exponiendo el artículo a zinc en polvo cerca de su
punto de fusión (sherardizing) o rociándolo con zinc fundido (metalizado).
En la presente práctica de laboratorio, se tratará de determinar el contenido de zinc en
una muestra de concentrado de zinc, para lo cual se hace uso de la titulación
complexométrica directa.
I. OBJETIVO
Esta practica tiene como objetivo la determinación de la presencia de zinc en
un concentrado o mineral así como el factor del zinc usando una titulación
complexométrica directa.
II. ASPECTO TEORICO
El Zinc
El zinc es uno de los elementos menos comunes; se estima que forma parte
de la corteza terrestre en un 0.0005-0.02%. Ocupa el lugar 25 en orden de
abundancia entre los elementos. Su principal mineral es la blenda, marmatita
o esfalerita de zinc, ZnS. Es un elemento esencial para el desarrollo de
muchas clases de organismos vegetales y animales. La deficiencia de zinc en
la dieta humana deteriora el crecimiento y la madurez y produce también
anemia. La insulina es una proteína que contiene zinc. El zinc está presente
en la mayor parte de los alimentos, especialmente en los que son ricos en
proteínas. En promedio, el cuerpo humano contiene cerca de dos gramos de
zinc.
El zinc puro y recientemente pulido es de color blanco azuloso, lustroso y
moderadamente duro (2.5 en la escala de Mohs). El aire húmedo provoca su
empañamiento superficial, haciendo que tenga color gris. El zinc puro es
dúctil y maleable pudiéndose enrollar y tensar, pero cantidades pequeñas de
otros metales como contaminantes pueden volverlo quebradizo. Se funde a
420ºC (788ºF) y hierve a 907ºC (1665ºF). Su densidad es 7.13 veces mayor
que la del agua, ya que un pie cúbico (0.028m3) pesa 445 Ib (200 Kg).
El zinc es buen conductor del calor y la electricidad. Como conductor del
calor, tiene una cuarta parte de la eficiencia de la plata. A 0.91ºK es un
superconductor eléctrico. El zinc puro no es ferromagnético.
Es un metal químicamente activo. Puede encenderse con alguna dificultad
produciendo una flama azul verdosa en el aire y liberando óxido de zinc en
forma de humo. El zinc metálico en soluciones ácidas reacciona liberando
hidrógeno para formar iones zinc, Zn2+. Se disuelve también en soluciones
fuertemente alcalinas para formar iones dinegativos de tetrahidroxozincatos,
Zn(OH)2-4, escrito algunas veces como ZnO2-
2.en las fórmulas de los
zincatos.
Técnicas de Separación
Si no es posible determinar una sustancia química en presencia de otros
constituyentes, es necesario efectuar la separación de la sustancia y las
interferencias. Algunos de los métodos de separación comunes son la
precipitación, destilación, intercambio iónico, extracción, separación
cromatográfica y electrodeposición.
Un método de separación debe estudiarse con cuidado para encontrar las
condiciones óptimas para transferir o remover en forma cuantitativa la
especie deseada.
Extracción de Zinc con Disolvente
Una separación típica de iones metálicos por extracción con disolvente
consiste en extraer uno de los iones metálicos de solución acuosa con un
disolvente orgánico. Deben encontrarse las condiciones que permitan una
transferencia cuantitativa del ion metálico de la fase acuosa a la orgánica,
evitando transferir cantidades muy grandes de los demás iones metálicos
presentes.
Determinación de Zinc en Agua Potable
El cinc se impregna en una columna de intercambio iónico, diluyéndolo en
ácido clorhídrico 1M. A continuación se eluye de la columna con más ácido
diluido, se le añade una solución amortiguadora y un reactivo formador de
color conocido como PAN, y se mide espectro fotométricamente la
absorbancia del complejo cinc-PAN en una celda de flujo continuo
inmediatamente después de que emerge de la columna. Los experimentos
con estándares y muestras estándares indican que este método es apropiado
para determinar cinc y que hay muy pocas interferencias.
Por último, se analizó una muestra de agua potable de la tubería del
laboratorio, para determinar su contenido de cinc. Se obtuvo el resultado de
0.12 partes por millón de cinc. Como no se conocía previamente la
concentración de cinc en el agua, existía la duda de si el resultado sería
correcto. El método era válido para determinar cinc, pero existía la
posibilidad de que alguna sustancia del agua pudiese separarse
simultáneamente con el cinc y ocasionar resultados erróneos.
Hay dos formas generales de resolver un caso como éste. Es posible
determinar el contenido de cinc del agua por un método totalmente distinto y
comparar los resultados. Para que los resultados coincidan, el método de
comparación deberá dar resultados confiables para el cinc a concentraciones
muy bajas. La otra posibilidad era añadir una concentración conocida de
alguna sal de cinc, lo cual se conoce como adición de un estándar. Se pensó
en añadir 0.50 partes por millón de una sal de cinc al agua de la llave y
determinar el cinc por el mismo método. Si los resultados obtenidos
coincidiesen con 0.62 partes por millón (la suma del cinc originalmente
encontrado más el añadido), podría concluirse que el análisis era correcto.