PRODUÇÃO DE ALUMÍNIO

UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA

MARCELO BOEING MENDES

EXPERIÊNCIA – PRODUÇÃO DE ALÚMEN

PALHOÇA

2014

 

MARCELO BOEING MENDES

EXPERIÊNCIA – PRODUÇÃO DE ALÚMEN

Relatório apresentado a disciplina de Química Aplicada a Engenharia, do curso de Engenharia Civil e Ambiental e Sanitária, da Universidade do Sul de Santa Catarina, unidade Pedra Branca.

Orientador: Profª. Deise Maria

PALHOÇA

2014 

lista de ilustrações

Figura 1 – Monocristal de alúmen 10

 

SUMÁRIO

1 - Introdução 3

2 – Objetivo 5

2.1 – Objetivo Geral 5

2.2 – Objetivos Específicos 5

3 – Método Experimental 5

3.1 – Materiais e equipamentos: 5

3.2 – Procedimento 6

4 – Resultados e discuções 8

5 - Conclusão 10

6 – Referências bibliográficas 11

1 - INTRODUÇÃO

Realizamos, em laboratório, a síntese química do alumínio, transformando-o em alúmen, substância grandemente utilizada industrialmente.

Alúmens são compostos iônicos que cristalizam a partir de soluções contendo ânion sulfato, um cátion trivalente (Al Cr Fe) e um cátion monovalente (K, Na, NH4). Alúmen de Potássio é considerado um sal duplo KAl(SO4)2, e geralmente encontrado nas formas KAl(SO4)2—12H2O ou KAl(SO4)2—24H2O. Pode ser encontrado na forma de cristais brancos inodoros, não tóxicos, e não inflamáveis, porém pode causar irritação quando em contato com os olhos, ao que se recomenda lavar os olhos e a pele com abundância de água corrente. Pode ainda irritar os pulmões. O alúmen de potássio cristaliza em octaedros regulares, com bordas planas, e é muito solúvel em água. A solução torna vermelho o azul de tornassol (pH a 5 % = 3,0 a 3,5) e é um adstringente. Quando aquecido ao rubro dá uma massa porosa, a qual é conhecida como "alúmen queimado". Funde-se a 92 °C, dissolvendo-se totalmente em sua própria água de cristalização. O "Alúmen neutro" é obtido pela adição de carbonato de sódio a uma solução de alúmen até iniciar-se a separação da alumina.

O alúmen de potássio ocorre naturalmente, geralmente como incrustações em rochas, em áreas de meteorização e oxidação de sulfetos minerais e minerais de rolagem de potássio. Suas formas minerais são conhecidas como calunita (kalunite), na forma de rocha, e calinito (kalinite), na forma fibrosa.

É muito utilizado na tintura de tecidos, purificação de águas, clarificação de açúcar e sua aplicação básica é a ação de impermeabilização. Utilizado nas indústrias químicas, curtumes, alimentícias, farmacêuticas, etc.

Nesta experiência de síntese do sulfato duplo de alumínio e potássio, a partir de reações ácido-base e de uma reação redox, serão utilizadas latas de refrigerantes, como fonte do alumínio. O metal alumínio reage muito pouco com soluções ácidas diluídas, pois a superfície do metal normalmente fica protegida por uma camada de óxido de alumínio (Al2O3), que é pouco solúvel em água e assim impede que o ácido entre em contato com o alumínio metálico. Por outro lado, soluções alcalinas dissolvem essa camada de óxido, atacando em seguida o metal e como produto forma-se o ânion [Al(OH)4] (aq). Quando se adiciona ácido sulfúrico à solução, inicialmente uma das hidroxilas será removida o que resulta em um produto neutro, [Al(OH)3], que precipita em meio aquoso. Continuando a adição do ácido, esse ppt (precipitado ou corpo de fundo) sofre dissolução.

O trabalho aborda as aplicações do alúmen, o cálculo de rendimento após a transformação, o modelo cristalino obtido e quais fatores que influenciaram para que obtivéssemos tal modelo.

Palavra-chave: alúmen, matéria prima

2– Objetivo

2.1 – Objetivo Geral

Transformar latas de alumínio em um composto químico útil, conhecido como alúmen de potássio (KAl(SO4)2).

2.2 – Objetivos Específicos

Reutilizar chapa de alumínio de lata de refrigerante.

Observar a chapa de alumínio em solução adequada para a visualização, na formação dos cristais de alúmen.

Efetuar cálculos de rendimento do processo químico.

Efetuar cálculos baseados nas equações químicas.

Verificar as relações quantitativas entre as substâncias que participam da reação.

3 – MÉTODO EXPERIMENTAL

3.1 – Materiais e equipamentos:

- Balança

- Funil de Buchner

- Papel Filtro

- Chapa de Aquecimento

- Proveta de 250 ml

- KOH 1,5 M

- Tesoura

- Béquer de 150 ml

- Béquer de 250 ml

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