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• AndreaFigueroa

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Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de ingeniería Área de química IQ1: Balance de energía y masa

Tarea 1: Analizador de gases ORSAT Es un analizador de gases usado para determinar la composición de una muestra en estado gaseoso. Durante un análisis una muestra es pasada a través de líquidos absorbentes que remueven componentes del gas que se quiere analizar. El volumen del gas de la muestra se mide antes y después de pasar por los tubos que contienen los líquidos absorbentes. La disminución en el volumen del gas analizado representa la cantidad del componente que estuvo presente. Los volúmenes del gas son medidos isobárica e isotérmicamente. Antecedentes: El Químico JUSTUS VON BARON, LIEBIG. Químico Alemán perfecciona el método de análisis orgánico, el elaboró un proceso de análisis cuantitativo orgánico de la combustión que fundamento las bases para que el químico M. ORSAT a finales del siglo XIX elaborara un dispositivo para el análisis de los productos de la combustión. Sin embargo antes del Aparato de Orsat existió el aparato de M. Regnault (L’eudiometre) poseía fallas y errores tales como no poder controlar eficazmente cambios de temperatura y presión, así dio paso al aparato de M. Orsat. A través de los años el Aparato de Orsat fue de gran utilidad en la industria hasta que en la década de los sesenta se detiene la fabricación por parte de la casa FISHER. Entidad que desde entonces comienza a ofertar el cromatógrafo de gases en sus catálogos. Con la salvedad de que en la actualidad el Aparato de Orsat cumple propósitos didácticos en las casas de enseñanza alrededor del mundo. Descripción del equipo: El aparato se compone de una bureta con camisa de agua de 100 mL. de capacidad, conectada, mediante un tubo capilar múltiple a varios recipientes de absorción, que contienen sucesivamente diferentes soluciones absorbentes, y un horno de combustión que contiene un tubo de cuarzo, una resistencia eléctrica y un reostato de regulación. La bureta y el frasco del nivel con el cual esta unido, contienen agua débilmente acidulada y coloreada con un indicador (naranja de metilo). La muestra de gas se lleva al aparto pasando por una llave de tres vías.

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Accesorios: o Terminal de la rampa por donde entra el gas. o Llave de paso con una salida posterior auxiliar utilizada para el purgado de las tuberías y del aparato. o Bureta de 100mL. graduada en 1/5. Cámaras. o De borboteo, para absorber el anhídrido carbónico con solución de o

potasa cáustica al 30%. De contacto, para absorción de hidrocarburos pesados con agua

o

de Bromo. De contacto, para la absorción de oxígeno con solución de

o

pirogalato potásico. De borboteo, para la absorción del monóxido de carbono con solución de cloruro cuproso en ácido clorhídrico. Otra cámara de borboteo se utiliza para la solución agotada y otra para la solución

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reciente. Horno de combustión. Compuesto de un tubo de cuarzo, la resistencia eléctrica, el reostato de regulación y la toma de corriente situada a la derecha de la cámara. El conjunto tubo de cuarzo-resistencia va

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envuelto en un refrigerante de circulación de gas. Bureta. Unida en su parte inferior, por medio de un tubo de goma a un frasco en el que se colocan aproximadamente 200 mL. de agua destilada ligeramente acidulada con sulfúrico y unas gotas de anaranjado de metilo para que el nivel sea más visible.

Funcionamiento: Dicho aparato consiste en una bureta graduada de cincuenta mililitros o cien ml, con escala de cero a cien, conectada por su parte inferior por medio de un tubo de goma a un frasco nivelador, y en su parte superior a tres recipientes dobles que contienen sustancias apropiadas para absorber los tres gases objeto de la medición. Cada uno de los tres recipientes consisten en dos tubos anchos unidos por un tubo pequeño en forma de U, todos con una válvula que permite el paso y la salida del gas que es objeto de análisis; la bureta está rodeada por un cilindro lleno de agua con el objeto de mantener la temperatura del gas. Se llenan hasta sus correspondientes en rases todos los recipientes con sus reactivos respectivos. En el primer recipiente se coloca una solución de hidróxido de sodio (33 gramos en 100 centímetros cúbicos de agua) esta absorbe el dióxido de carbono, en el segundo recipiente se coloca una mezcla

de dos soluciones, (10 gramos de ácido pirogálico en 25 centímetros cúbicos de agua y potasa cáustica en la misma proporción que en el envase numero 1), esta mezcla absorbe el O2 (oxiÍgeno);en el tercer recipiente se coloca cloruro cuproso (250 gramos de cloruro amónico en 750centímetros cúbicos de agua y se agregan 250 gramos de cloruro cuproso); conviene colocar en el frasco que contiene los reactivos algunos tejidos de cobre para que haya mayor absorción Luego de cargar el reactivo correspondiente a cada cámara sacando los depósitos inferiores de las mismas, llenándolos y volviendo a colocar con todas las llaves de la parte superior conectadas a la atmósfera. El tubo de cuarzo se desempalma de los dos manguitos de goma que los sujeta se rellena con óxido de cobre granulado, procurando que quede esponjoso. A continuación se incomunican las cámaras y, dejando únicamente la llave conectada al aire, se levanta el frasco colector hasta que el agua teñida llene el tubo medidor. Se cierra la llave de entrada a la bureta con la primera cámara y se baja el nivel del frasco colector; de esta forma se dejará subir el líquido contenido en la primera cámara hasta que llegue al enrase respectivo. Si antes de lograrlo, la bureta se hubiese vaciado se cerrará la válvula de entrada de la primera cámara y abrirá la llave de alimentación a la bureta para llenarla de nuevo y volver a proceder. La misma operación se repite con las demás cámaras. Finalmente se llena la bureta hasta el enrase que es el cero de la graduación. Con el fin manejo del y correr un de mezclar con otros, se uso de pinza colocada en el que une la bureta con el frasco colector.

de facilitar el frasco colector menor riesgo unos líquidos recomienda el de Morh tubo de goma