Ejemplo 63 - 2007, 2010 y 2013 - Valor Creativo - Kevin Valencia (1)

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Química Analítica
07/11/2017
Kevin Valencia
Obtención de Cristales de Sal
2017 
Título
Obtención de cristales de sal (Cloruro de Sodio)
Objetivo
Obtener cristales de sal a partir de su precipitación en una solución saturada de cloruro de sodio y agua.
Marco Teórico
La cristalización es una técnica de separación de disoluciones en la que las condiciones se ajustan de tal forma que sólo puede cristalizar alguno de los solutos permaneciendo los otros en la disolución. Es decir, un método de separación en el que se produce la formación de un sólido (cristal o precipitado) a partir de una fase homogénea, líquida o gaseosa. Para que pueda ocurrir la cristalización la solución debe ser sobresaturada.
Para que la materia pueda reorganizarse formando determinadas estructuras, las moléculas o iones deben estar en movimiento y perder dicha movilidad en unas determinadas condiciones, con tiempo necesario (lentamente), en reposo o disponiendo de espacio suficiente para orientarse. 
Para la obtención de cristales existen ciertos procesos físicos y químicos, entre ellos:
· Evaporación del disolvente: Proceso por el que en la naturaleza se originan algunas de las rocas sedimentarias de precipitación químicas. En el laboratorio se puede hacer la evaporación de cualquier sal. 
· Fusión: La cristalización a partir de fundidos, muy común en la naturaleza al ser el proceso por el que se forman rocas plutónicas y volcánicas. 
· Sublimación: en las zonas volcánicas la sublimación es un fenómeno relativamente frecuente por brusco enfriamiento de los gases emitidos en fisuras superficiales.
Influencia del medio: la forma de los cristales de una determinada sustancia puede variar si en el medio existe otra cuyos iones o moléculas influyan en el desplazamiento de los de la primera.
En el caso del cloruro de sodio, la estructura es un cristal con forma de cubo, en la que los átomos de cloro y de sodio, dispuestos alternadamente, forman una red cúbica que se va repitiendo con la misma orientación en toda la sustancia, formando una red cristalina.
Durante el proceso de cristalización los cristales deben formarse primero y luego crecer. El fenómeno de formación de pequeños cristales se le llama nucleación y a la formación capa por capa del cristal se le llama crecimiento.
Ventajas de la cristalización para separar soluciones
Se puede obtener en una sola etapa un producto de una pureza de hasta 99%
Se puede controlar la cristalización de tal manera que se produzcan cristales uniformes que faciliten su manejo, empaque y almacenamiento
La cristalización mejora la apariencia del producto para comercialización
Es una operación que puede llevarse a cabo a temperaturas moderadas
Desventajas de la cristalización para separar soluciones
En general, ni se puede purificar más de un componente ni recuperar todo el soluto en una única etapa. 
Es necesario equipo adicional para retirar el soluto restante de las aguas madres
La operación implica el manejo de sólidos, con los inconvenientes tecnológicos que esto conlleva. En la práctica supone una secuencia de procesado de sólidos, que incluye equipos de cristalización junto con otros de separación sólido-líquido y de secado.
Procedimiento
Se debe preparar una solución sobresaturada de cloruro de sodio, para ello:
1.- Añadir a un vaso transparente la mitad de su capacidad en agua.
2.- Agregar cucharadas de sal y agitar hasta que el soluto se precipite y ya no se mezcle más.
3.- Trasvasar la solución a un recipiente de superficie amplia teniendo cuidado de dejar la sal no disuelta en el vaso.
4.- Dejar el recipiente en reposo en un lugar con buen acceso a la luz del sol, de manera que el agua pueda evaporarse. Alrededor de 1 semana.
Resultados
El recipiente de superficie amplia empezó a presentar cambios desde el segundo día en el que parte de la sal salía hacia la superficie (decantando de las primeras partículas que se evaporaban), a partir del tercer día se pudieron notar los primeros pequeños cristales en el fondo del recipiente
Al cabo de una semana el agua se había evaporado y solo quedaban los cristales y cristaloides en el fondo del recipiente
Finalmente se eligieron las mejores muestras de cristales.
Conclusiones
La cristalización es un proceso de separación de soluciones por lo que podría tener aplicaciones industriales, como la separación de sal del agua del mar o el aislamiento de ciertos contaminantes en un río para su posterior análisis.
Los cristales extraídos, ya libres de solvente presentan un alto grado de pureza 
La forma del cristal no siempre es la misma, en el caso del NaCl los cristales finales tienen forma cúbica
Recomendaciones
Se recomienda elegir un lugar tranquilo para dejar el recipiente en el que se evite el movimiento o las brisas, también debe ser un lugar que tenga llegada libre a la luz del sol, pero sin estar en peligro de ser contaminado por la lluvia.
Se recomienda generar una solución sobresaturada para asegurar que la concentración sea máxima; y al trasvasar del primer al segundo recipiente dejar la sal que no se mezcló fuera del proceso.
Es recomendable dejar el recipiente en un ligar limpio para evitar que el viento levante el polvo y contamine la solución.
Bibliografía
Costa, A. (2000). Cristalización en disolución. Conceptos básicos. Barcelona: Editorial Reverté. S.A.
Charles, A. (2009). Cristalización de líquidos sobre enfriados. México: Editorial Reverté. S.A.
Huerta, S. (2008). Cristalización. Planta piloto de fermentaciones: Departamento de Biotecnología. México: Universidad Autónoma Metropolitana Publicaciones.