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INFORME DE LA PRACTICA 2 OPERACIONES Y PROCESOS UNITARIOS EN EL LABORATORIO INTRODUCCIÓN En el campo industrial se realizan diferentes operaciones dependiendo del resultado buscado, cada una de estos procesos se diferencian en sus procedimientos, materias primas , reacciones y productos . En este informe se dará a conocer la similitud en ciertas operaciones dentro del campo industrial y laboratorio que implican etapas de cambios netamente físicos y etapas de reacciones químicas , los primeros denominados como operaciones unitarias y los segundos como procesos unitarios; contenidos dentro de la segunda practica de laboratorio , se realizo gracias al conocimiento adquirido de la practica anterior que nos ayudo a operar de una forma segura y productiva. Para realizar estos procesos adecuadamente se analizó también las muestras y medición de las sustancias de interés. JUSTIFICACIÓN El conocimiento tanto en los procedimientos , tipos de procesos y operaciones dentro del laboratorio químico , para poder aprovechar ,identificar y realizar con éxito las practicas posteriores y familiarizarnos con la metodología de en una planta química debido a que la principal diferencia se presenta en los volúmenes tratados y los equipos especializados . Plasmamos lo aprendido de un modo tal que todos podamos alcanzar los objetivos trazados en la segunda practica y responder con claridad a los cuestionarios y evaluaciones del laboratorio 1 OBJETIVOS 1.Identificar las diferencias entre operaciones unitarias y procesos unitarios. 2.Realizar los procesos físicos y químicos con el procedimiento adecuado. 3.Medri la cantidad de muestra adecuada y detectar las propiedades de las sustancias implicadas. 4.Obtener los productos deseados con el instrumental adecuado ;tanto en el laboratorio como en una planta química. 5.Analizar los resultados obtenidos y plasmarlos en tablas , mejorando el aprendizaje en el laboratorio. HIPOTESIS Gracias al conocimiento sobre las operaciones unitarias y procesos unitarios , teniendo en cuenta las propiedades de las materias primas , se puede asegurar el correcto funcionamiento y manejo del instrumental dentro del laboratorio. Actividad 1. DESTILACIÓN SIMPLE DE AGUA DURA Tabla 1: Destilación del agua dura Cocina Agua dura 2 Balón de destilación Refrigerante Entrada de agua Salida de agua Matraz Agua Blanda Imagen 1. Equipo de destilación Inicialmente tenemos una muestra de agua de caño (agua dura) en el balón de destilación simple. El agua dura es una mezcla de sólidos (minerales como sales o sarro) y agua blanda. En este proceso unitario, nuestro propósito será separar ambos componentes. Primero encendemos la cocina para brindar energía calórica al balón de destilación simple. Debido a su grado de volatilidad (la tendencia de pasar a estado gaseoso), el agua será el primer componente de la mezcla en bullir; su vapor subirá por un conducto hasta llegar al refrigerante. En el refrigerante, el vapor se irá enfriando gracias a la presencia de los tubos de entrada y salida, ya que constantemente se renovará líquido a temperatura ambiente por la manguera, menguando el calor del vapor. Cuando el valor de agua logré condensar, bajará por la alargadera hasta llegar a la probeta graduada en forma de agua blanda: nuestro producto final. Los minerales quedarán contenidos en el balón de destilación simple. En este proceso aprovechamos algunas propiedades de la materia, como por ejemplo: 3 Punto de Ebullición: temperatura que presenta el líquido para poder cambiar de fase líquida a gaseosa. Condensación: cambio del estado de agregación de la materia, en la que pasa de estado gaseoso a líquido. Actividad 2. EXTRACCIÓN DE ANTOCIANINAS DEL MAIZ MORADO EN UN EQUIPO SOXHLET Tabla 2: Extracción de antocianinas del maíz morado Disolvente (alcohol) Balón de fondo plano Muestra (filtro con maíz morado) Cartucho de Soxhlet Refrigerante Sifón Ascenso de vapores Cocina Imagen 2. Equipo Soxhlet Inicialmente se tiene una muestra de maíz morado (seco y molido, envuelto en papel filtro) dentro del cartucho Soxhlet. Por otra parte, en el balón del equipo habrá alcohol (120% del que queremos utilizar como solvente, ya que debe existir un excedente para realizar la 4 operación). En este proceso unitario se separarán componentes del maíz morado: almidón y antocianina; quedándonos como producto, una solución de: antocianina (soluto) y alcohol (solvente). Elegimos el maíz morado por su alto contenido de antocianinas (el pigmento al que debe su color característico). Lo primero que tenemos que hacer es encender la cocina para calentar el alcohol contenido en el balón de fondo plano. Al bullir, su vapor subirá por el ascenso de vapores hasta llegar al cartucho. El refrigerante condensará el vapor que se produzca. Una vez que esté en el cartucho del equipo, se producirá una mezcla de alcohol con el papel filtro y su contenido, creándose una solución. El excedente de esta solución, será conducido por el sifón hacia el balón. Una vez en el balón, nuestra solución volverá a bullir y comenzará a repetirse el mismo proceso tantas veces como se requiera. Finalmente, la muestra inicial de papel filtro ya no tendrá contenido alguno de antocianinas, solo habrá almidón y demás. Mientras tanto, el balón contendrá una solución de alcohol y antocianinas, los que se pueden separar por medio de una destilación. Actividad 3. COMBUSTION DEL GAS PROPANO Reconocer las partes del mechero de bunsen. Encender el mechero según las instrucciones del profesor obteniendo en primer lugar una llama luminosa y a continuación una llama 5 no luminosa. Observar el proceso de combustión. Describir los tipos de llama. Proceso: Empezamos subiendo la llave del gas, y giramos la llave del mechero para la derecha; se producen dos llamas, una amarilla y otra azul. El color de estas llamas se da por la entrada del oxígeno. La llama amarilla produce una combustión incompleta y la llama azulina produce una combustión completa, es más eficiente y produce energía calorífica. 6 DECANTACION Para separar líquidos que no son solubles, como en este proceso el agua y aceite, por densidades diferentes, es necesario introducir la mezcla en un recipiente llamado embudo y se deja un rato hasta que los dos líquidos se separen bien. Después, se abre la válvula se deja salir el líquido de la capa inferior poco a poco, y cerramos la válvula cuando falte poco para que salga el otro líquido. Para no contaminar los líquidos de la mezcla al separarlos, conviene sacarlo por la parte superior de este; así evitaremos contaminarlo con los restos de la otra sustancia que hayan podido quedar en la llave. 7 Actividad 4. PRECIPITACIONDE HIDROXIDO FERRICO Se realizo una Operación unitaria, como lo es el precipitado, en la cual se hizo mezclar una disolución de 3mL de NaOH 0.3M con 1mL de FeCl3 0.1M, se mezclo en el tubo de ensayo respectivamente con los implementos respectivos que se necesitaban. Se siguió las instrucciones del Profesor para realizar la operación respectiva. FECl3 + 3 NAOH = FE(OH)3 + 3 NACl Tipo de reacción: doble desplazamiento 8 Actividad 5. DISOLUCION Y CRITALIZACION DEL HIDROXIDO FERRICO El precipitado de Hidróxido Férrico se calentó con la llama del mechero hasta la disolución respectiva, se realizó el experimento como se ve en la imagen, se calentó la mezcla y posteriormente se dejo enfriar por cierto tiempo para poder apreciar mejor la operación. Actividad 6. FILTRACION DE HIDROXIDO FERRICO 9 Para el filtrado del hidróxido Férrico usamos el papel de filtro y el embudo, después que lo dejamos enfriar lo pasamos por el papel y podemos notar con claridad los cristales que se forma en el filtrado de dicha operación. 10 CUESTIONARIO Referencias Bibliograficashttp://2.bp.blogspot.com/_0SHHtth_BC4/S_mSGWiV24I/ AAAAAAAAAIw/bT4CMI28oPc/s320/decantacion.jpg https://www.tplaboratorioquimico.com/laboratorio-quimico/ materiales-e-instrumentos-de-un-laboratorio-quimico/ mechero-bunsen.html 11 https://www.tplaboratorioquimico.com/laboratorio-quimico/materiales-e-instrumentos-de-un-laboratorio-quimico/mechero-bunsen.html https://www.tplaboratorioquimico.com/laboratorio-quimico/materiales-e-instrumentos-de-un-laboratorio-quimico/mechero-bunsen.html https://www.tplaboratorioquimico.com/laboratorio-quimico/materiales-e-instrumentos-de-un-laboratorio-quimico/mechero-bunsen.html 12
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