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FACULTAD: FAIN – ESMI CICLO: 2° año AULA: B CURSO: Química analítica PROFESOR: Ing. Rudy Escobedo Silva TRABAJO: Investigación TEMA: Métodos de obtención del cobalto ALUMNO: Cristhyan Xavier Catachura Catachura CODIGO: 2012-36960 TACNA -PERU 2014

1. Separación y reconocimiento de Co+2 con la acetona La solución remanente de la separación del cobre que posee los iones Co, Cd y Ni bajo la forma de complejos solubles, se somete a una prueba de reconocimiento de cobalto. Para ello se toma una gota de solución y se coloca en una placa de pruebas a la gota de color blanco, se añaden 5 gotas de acetona. Si el cobalto está presenteobservaremos la formación de una solución de color azul. Esta coloración se produce por la dehidratación parcial del [Co(SCN)6 ]-4 . En el caso que esta prueba resultase negativa, todo el tratamiento para la separación del cobalto es omitido y se procede con la separación del Ni. La separación y verificación de la presencia del Co+2, se realiza mediante a formación del cobaltinitrito de potasio (K2Co(NO2)6) el cual a pesar de ser una sal de potasio, posee baja solubilidad y permite separar el ión Cobalto (II). Esta sal es de color verde oliva soluble en HCl. En caso de estar presente el Co+2, tansferir la solución a un beaker y evaporar a sequedad. Dejar enfriar el residuo y disolver en 10 gotas de solución de cloruro de potasio saturada, luego acidifique con ácido acético 6 M, añadiendo dos gotas en exceso. Añada 5 gotas de KNO2 6 M. Deje reposar 10 minuto. Separe el precipitado por centrifugación o filtración. Disuelva el precipitado en HCl 6 M y verifique la presencia de Co+2, añadiendo unas 5 gotas de acetona. La aparición de un color azul indica Co+2.

2. Detección Colorimétrica de Cobalto Utilizando Micro-Sistemas de

Análisis

Reactivo usado: Sal nitroso R Resumen Los avances logrados en los últimos años en el área de micro-sistemas de análisis total (µ-TAS),han permitido el desarrollo de instrumentos analíticos para medición y determinación de variables que anteriormente requerían de instrumental de laboratorio para tales fines. El presente trabajo detalla el proceso mediante el cual se han adaptado metodologías colorimétricas clásicas, utilizadas en los sistemas de análisis discontinuos, a sistemas de flujo continuo para la determinación de cobalto en soluciones acuosas en tiempo real, este tipo de metodologías brindan una alta sensibilidad además de ser sencillas y costeables. La finalidad de esta adaptación es la posterior miniaturización del sistema usando cerámicas de cocimiento conjunto a bajas temperaturas o LTCC (Low-temperature co-fired ceramics). Introducción En las últimas décadas ha aumentado la necesidad de determinar concentraciones cada vez más pequeñas en espacios más cortos de tiempo, con una mayor precisión y exactitud. Con esta finalidad, se requiere instrumentación que permita realizar análisis cuantitativos y cualitativos para obtener medidas in-situ con una alta selectividad. Lo que ha dado lugar a los llamados Lab-on-a-chip o microsistemas de análisis total (µTAS). Los métodos colorimétricos figuran entre los procedimientos analíticos de mayor sensibilidad.Así, puede procederse con estas técnicas, en general, a la determinación de iones metálicos en el campo de concentración de 10-4 a 10-5 g/L. Además muchos de los reactivos utilizados en el trabajo colorimétrico presentan un grado notable de selectividad, como resultado, el análisis de un ión dado se puede realizar frecuentemente en presencia de concentraciones muy elevadas de otros iones .El método de tiocianato es adecuado para la determinación de cantidades relativamente grandes de cobalto, sin embargo, los métodos con nitroso-naftoles o nitroso-R sal son mucho más específicos. Nitroso-R sal es un derivado de 1-nitroso-2-naftol. Ambos reactivos son específicos para el cobalto. Los grupos sulfonato en la molécula de nitroso-R sal hacen que este reactivo y su complejo de cobalto sea soluble en agua pero insoluble en solventes no polares. Por lo tanto, nitroso-R sal se utiliza para determinar espectrofotométricamente cobalto en un medio acuoso. Metodología 

La metodología desarrollada para la microdeterminación colorimétrica de cobalto, emplea como reactivo el Nitroso-R sal, en un medio de acetato y citrato de sodio, que favorece la reacción.

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La solución portadora de la muestra se prepara con ácido sulfúrico, lo que permite un equilibrio en la reacción en caso de posibles interferencias de otros metales.

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La absorbancia del complejo formado fue medida a 540 nm, el sistema utiliza una bomba peristáltica para mantener el flujo, una válvula de 6 vías para la inyección de la muestra, una estructura micro-fluidica en LTCC, un foto-emisor y un foto-detector, así como una aplicación basada en la suite de programación LABVIEW que muestra la medición de las absorbancias para un rango de concentraciones entre 0.1 y 10 ppm.

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Para la detección colorimétrica se dispuso como foto-emisor un LED color verde con longitud de onda a 540 nm, la luz incidente en el dispositivo cerámico recorre un camino óptico de 1 mm, y se transmite mediante una fibra óptica hacia el foto transductor que convierte la variable física a un voltaje proporcional.

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Un circuito de acondicionamiento de señal permite la adecuación del voltaje de dicho sensor hacia la tarjeta de adquisición de datos.

Resultados

Los resultados obtenidos validan la adaptación del método empleado mediante los coeficientes de correlación lineal, cuyos valores oscilan entre 0.92 y 0.99 cumpliendo con la Ley de Beer, lo cual hace posible su aplicación para la miniaturización completa del análisis de cobalto, como lo muestran las figuras, donde se muestra la respuesta del sistema para diferentes concentraciones patrón de cobalto.

3. Síntesis del hidróxido de cobalto(III) empleando el oxígeno del aire como agente oxidante Reactivo usado: Tiosulfato de sodio pentahidratado Resumen En el presente trabajo se propone un método de síntesis para el hidróxido de cobalto (III), a partir de licores industriales de cobalto provenientes de la disolución de los sulfuros de níquel y de cobalto,obtenidos en el proceso carbonato amoniacal de la Empresa Comandante "Ernesto Che Guevara", de Moa. Una vez sintetizado el hidróxido de cobalto (III), es caracterizado mediante diferentes técnicas de análisis, como son: difracción de rayos X, fluorescencia de rayos X y análisis térmico diferencial. Además,se determina el por ciento de cobalto total en forma de cobalto (III) {actividad} en el sólido obtenido en la síntesis, empleando un método propuesto en el Centro de Investigaciones de la Laterita. Introducción La aplicación del proceso carbonato amoniacal de los minerales oxidados de níquel previamente reducidos, para la recuperación de los valores metálicos de níquel y de cobalto, es conocida en nuestro país desde hace más de 50 años, con tecnologías establecidas en la Empresa "René Ramos Latour", de Nicaro, y la Empresa "Comandante Ernesto Che Guevara", de Moa. La necesidad de poseer vías para lograr mayores extracciones de níquel y de cobalto, lograr separaciones efectivas de níquel y de cobalto, y por último, diversificar los compuestos de níquel obtenidos en la industria niquelífera cubana, ha llevado a la introducción, en dichos procesos, de tecnologías alternativas para separar el cobalto de los licores carbonatos amoniacales. Una de ellas es la precipitación con hidrogeno sulfuro de amonio. Los sulfuros obtenidos por esta tecnología pueden ser disueltos de forma adecuada, y el licor resultante, previa eliminación de elementos interferentes, puede ser empleado para la obtención de sales de níquel y cobalto con un alto grado de pureza. Como es sabido, en solución acuosa el cobalto (III) es un oxidante muy poderoso, lo cual se representa por la siguiente semiecuación de reducción: Co3+ (ac) + 1e- === Co2+ (ac) (1) a la que le corresponde un potencial de reducción de +1,84 V, lo cual indica que el cobalto (III) es lo suficiente energético como para oxidar el agua y desprender dioxígeno molecular, O2 /2, 9, 11/. En general, tomando como punto de partida ,se puede inferir que entre la forma oxidada y la forma reducida del ion, el producto de solubilidad del hidróxido de la forma oxidada (Kps Co(OH)3= 2,5 ⋅ 10-43) es menor que el producto de solubilidad del hidróxido de la forma reducida (Kps Co(OH)2= 2,5 ⋅ 10-16) /13/, y como consecuencia de ello, este sistema es más reductor en medio alcalino, y más oxidante en medio ácido. El comportamiento redox del sistema Co3+/Co2+ a diferentes valores de pH /1, 2/, se reportan en la tabla 1.1

En la tabla 1.1 se observa, que a medidas que aumenta el pH del medio, disminuye el potencial de reducción del par redox Co3*/Co2*, por lo que disminuye el carácter oxidante del cobalto (III). Se han reportado diferentes métodos para la precipitación del cobalto en forma de óxido de cobalto (III) hidratado o como hidróxido de cobalto (III). Varios de estos métodos se aplican a escala industrial, pero debido a las características reductoras del sistema Co3+/Co2+, todas ellas requieren la presencia de fuertes agentes oxidantes en determinadas condiciones básicas. A continuación se describen algunos de los métodos de precipitación del hidróxido de cobalto (III),reportados en la literatura: • Precipitación del hidróxido de cobalto (III) con dicloro o hipoclorito de sodio /5, 17/. En la SMMS Ni Refinery, el cobalto es separado en forma de hidróxido de cobalto (III), Co(OH)3, por medio de una oxidación selectiva con dicloro gaseoso en presencia de carbonato de níquel (II), de acuerdo con la siguiente reacción química:

La precipitación se realiza a temperaturas entre 40 y 80 °C, en un reactor, por un período de 1-2 h, y se obtiene un buen producto, filtrando a 60 °C con un menor consumo de reactivo. Las ventajas del método consisten en poder controlar fácilmente las condiciones de pH y el potencial redox del medio. La desventaja de este proceso es la presencia, en el medio de reacción, de iones cloruro, dentro de la solución industrial de sulfatos, que pueden causar problemas de corrosión

• Precipitación de hidróxido de cobalto con ácido caro’s El ácido caro’s o ácido peroximono sulfúrico (H2SO5), es uno de los agentes oxidantes más fuertes. Se obtiene, mediante la reacción del peróxido de hidrógeno concentrado y el ácido sulfúrico o trióxido de azufre, de acuerdo con las siguientes ecuaciones: SO3 (g) + H2O2 (ac) === H2SO5 (ac) (3) H2SO4 (ac) + H2O2 (ac) === H2SO5 (ac) + H2O (5) La precipitación de cobalto por ácido caro’s viene dada por la siguiente ecuación de reacción: 2 Co2+ (ac) + H2SO5 (ac) + 5 H2O == 2 Co(OH)3 (s) + H2SO4 (ac) + 4 H+ (ac) (6) Las ventajas de este método es que se puede emplear a temperatura ambiente y se obtiene el precipitado de hidróxido de cobalto (III) con una alta pureza. Una de las desventajas del mismo es que su costo es de 2 a 3 veces mayor que cuando se emplea dicloro o hipoclorito de sodio como sustancia oxidante. • Precipitación del hidróxido de cobalto (III) con ozono

El cobalto (II) es oxidado a cobalto (III) por el ozono, de acuerdo con la siguiente ecuación química. 2 Co2+ (ac) + O3 (g) + 5 H2O == 2 Co(OH)3 (s) + O2 (g) + 4 H+ (ac) (7) La literatura consultada en esta temática no reporta las condiciones experimentales bajo las cuales se realiza dicho proceso a escala de laboratorio, sin referirse al uso del mismo, a escala industrial, para obtener el hidróxido de cobalto (III). • Precipitación del hidróxido de cobalto (III) con el hidróxido de níquel (III) La ecuación de reacción que representa el proceso de precipitación del cobalto en forma de hidróxido de cobalto (III) por acción del hidróxido de níquel (III) como sustancia oxidante es la siguiente: Co2+ (ac) + Ni(OH)3 (s) = Co(OH)3 (s) + Ni2+ (ac) (8) El hidróxido de níquel (III) es previamente precipitado de una solución de níquel(II) por adición de dicloro o hipoclorito de sodio en exceso de álcalis. La precipitación es casi completa a pH igual a 7 unidades y temperatura entre 40 y 80 0C /4, 17/. • Precipitación del hidróxido de cobalto (III) por dioxígeno La ecuación de la reacción química de precipitación del hidróxido de cobalto (III) por el dioxígeno está dada por: 4 CoSO4 (ac) + O2 (g) + 8 NaOH (ac) + 2 H2O = 4 Co(OH)3 (s) + 4 Na2SO4 (ac) (9) La temperatura empleada en este método se encuentra entre 60 - 70 oC, y el pH óptimo para lograr la precipitación del hidróxido de cobalto (III) es aproximadamente igual a 12 unidades. La ventaja de dicho método es la utilización de un agente oxidante de bajo costo como el dioxígeno, además del bajo efecto corrosivo que presenta el mismo en las instalaciones de trabajo. Teniendo en cuenta lo anterior, el presente trabajo tiene como objetivo la síntesis y la caracterización del hidróxido de cobalto (III), a partir de un licor rico en cobalto, en medio básico y carbonato de sodio, empleando el dioxígeno del aire como agente oxidante. Parte experimental Reactivos utilizados En este trabajo se utilizaron los siguientes reactivos químicos: • Hidróxido de sodio, puro para análisis. • Ácido sulfúrico, puro para el análisis. 95 - 98 % en masa, d= 1,83 g/mL, MERCK. • Ácido clorhídrico, puro para análisis. 36 % en masa, d= 1,19 g/mL, • Tiosulfato de sodio pentahidratado, puro para análisis .. • Dicromato de potasio, puro para análisis • Yoduro de potasio, puro para análisis.. • Almidón, puro para análisis • Oxígeno (aire ).

Soluciones utilizadas En la parte experimental de este trabajo, se prepararon las siguientes disoluciones: • Solución de tiosulfato de sodio 0,023 mol/L. • Solución de dicromato de potasio 0,025 mol/L. • Solución de almidón al 1 % en masa. • Solución de ácido clorhídrico 6 mol/L . • Solución de ácido sulfúrico 9 mol/L. Equipos utilizados Para la construcción de la instalación de trabajo, caracterización de las sustancias y procesamientos de los datos, utilizados en la parte experimental del trabajo, se emplearon los siguientes equipos: • Agitador magnético. MM-2A. Praga. • Equipo de absorción atómica. PYE Unican.Typ SP- 9. Phillips. England. • pHmetro. PW 9420. Phillips. England. • Bomba de aire. PYE Unican. Typ SP- 9. Phillips. England. • Termostato. GDR. • Derivatógrafo 1500-G. Hungria. • Espectómetro de fluorescencia de rayos X.

Descripción de la instalación experimental En la figura 1 se representa la instalación experimental que se utilizó en este trabajo para la síntesis del hidróxido de cobalto (III).

Los experimentos fueron realizados en un vaso de precipitado con capacidad de 400 mL, sumergido en un baño termostatado, el cual proporcionaba el calentamiento de la solución a la temperatura de trabajo. El sistema de agitación está formado por un agitador electromecánico. El aire empleado fue suministrado por un compresor industrial.

Métodos de análisis En la determinación del contenido de cobalto total en forma de cobalto (III), se utilizó una norma interna propuesta por el Centro de Investigaciones de la Laterita /8/. Para el análisis de la concentración del cobalto en los licores de trabajo, se empleó el método de espectrofotometría de absorción atómica /15/, a través de la medida de la absorbancia de las muestras, las que fueron contrastadas con patrones previamente preparados , y con ayuda de las técnicas de computo electrónico /12/. En la caracterización de los sólidos obtenidos se emplearon las técnicas de difracción de rayos X, fluorescencia de rayos X y análisis térmico.

Resultados experimentales Para la obtención del hidróxido de cobalto (III) se utilizó, como materia prima, un licor rico en cobalto (II) en forma de sulfato, proveniente de la disolución de los sulfuros amoniacales de la empresa Comandante Ernesto Che Gevara /18/. Este licor fue sometido, previamente, a un proceso de purificación por métodos convencionales, eliminando los elementos hierro, cobre, cinc. Posteriormente, es sometido a un proceso de extracción por solventes, empleando el CYANEX- 272 /6, 10/; luego se elimina el manganeso de la solución resultante por oxidación con persulfato de sodio /1, 2/. En la tabla 1 se presenta la composición másica de dicho licor de trabajo.

La ecuación de obtención del hidróxido de cobalto (III) viene dada por la siguiente reacción química: 4 CoSO4 (ac) + 2 Na2CO3 (ac) + 4 NaOH (ac) + O2 (g) + 4 H2O == 4 Co(OH)3 (s) + 4 Na2SO4 (ac) + 2 CO2 (g) Para obtener el hidróxido de cobalto (III) se realizaron doce experimentos teniendo en cuenta los siguientes parámetros constantes: Volumen del licor de trabajo 200 Ml +Volumen de hidróxido de sodio al 24 % en masa 15 mL Masa de carbonato de sodio 17 g Tiempo de reacción 120 min Temperatura de trabajo 60 -70 0C

Técnica operatoria Se miden 200 mL del licor de sulfato de cobalto (II) y se vierten en la celda de reacción; se llevan a pH=4 con hidróxido de sodio. Se enciende el termostato y el agitador eléctrico y se espera a que se alcance la temperatura de trabajo. Una vez alcanzada la misma, se añade el carbonato de sodio, y a los 30 min se adiciona la disolución de hidróxido de sodio y se comienza a suministrar el aire. A partir de este momento, se empieza a medir el tiempo de reacción. Una vez concluido éste, se detiene la agitación y el calentamiento. A la pulpa resultante se le determina el pH; se filtra a vacío, y se lava el precipitado con agua destilada. Posteriormente, el filtrado es secado en una estufa a la temperatura de 80 C; luego se toma una porción de la muestra, la cual es sometida a los análisis descritos anteriormente. A los sólidos obtenidos se le determino el por ciento de cobalto total en forma de cobalto (III), cuyos valores aparecen reportados en la tabla 2. De uno de estos sólidos se obtuvo el espectro de fluorescencia de rayos X, el cual se representa en elgráfico 1.

Discusión de los resultados Como resultado de las 12 síntesis realizadas siguiendo los pasos propuestos, en todos los casos se obtuvo un precipitado de color negro pardusco, con un valor del por ciento de cobalto total en forma de cobalto (III), mayor al 75 %, tal como se muestra en la tabla 2. A uno de estos sólidos sintetizados se le realizó un análisis espectral por fluorescencia de rayos X, cuyo espectro aparece representado en el gráfico 1, donde se observa que la radiación Ky Kdel cobalto se presenta con mayor intensidad, a la vez que la del níquel y la del hierro se ponen de manifiesto en el orden de las trazas. Conociendo que el sólido obtenido está compuesto, mayormente por cobalto, asumiendo que pueda ser un óxido o un hidróxido de cobalto (III), se le realizó un análisis por difracción de rayos X. Como se muestra en el gráfico 2, las 6 difracciones obtenidas para la muestra analizada, concuerdan con las reportadas en la literatura /7, 14/ para el hidróxidode cobalto (III). Con lo observado en los gráficos 1 y 2, se puede indicar que el sólido obtenido por este método corresponde al hidróxido de cobalto (III), el cual presenta una alta pureza. Además, a la muestra objeto de estudio, se le realizó un análisis térmico. En el gráfico 3 se presenta el termograma obtenido. En el mismo se observa un efecto endotérmico con valor máximo a 100 0C, que corresponde a la eliminación del agua de humedad; un pequeño efecto endotérmico con valor máximo a 300 0C, que puede ser debido a la posible existencia de hidróxido de cobalto (II). Aparece otro efecto endotérmico con valor máximo de temperatura de 340 0C, que es debido a la eliminación de los iones oxidrilo, y la transformación del hidróxido de cobalto (III) a los posibles óxidos que se presentan a continuación: CoOCo2O3 (s) + H2O (g) Co(OH)3 (s) === Co2O3 (s) + H2O (g) La existencia de un pequeño efecto exotérmico con valor máximo de temperatura a 440 0C, puede corresponder a la oxidación del cobalto (II) a cobalto (III). El último efecto endotérmico con valor máximo de temperatura a 870 0C se asume a la liberación de trióxido de azufre, producto a los iones sulfatos presentes en la muestra, en forma de sulfato de cobalto (II), proceso que se representa a continuación: CoSO 4 (s) === SO3 (g) + CoO (s) Teniendo en cuenta el análisis del termograma obtenido, se puede asumir que el sólido sintetizado apartir de la reacción de los iones cobalto (II) con el oxígeno del aire, en presencia de carbonato de sodio e hidróxido de sodio, corresponde al hidróxido de cobalto (III).

Conclusiones Sobre la base del trabajo experimental desarrollado, se llegó a las siguientes conclusiones: 1. Con el licor empleado y con la técnica propuesta se obtuvo, en todos los casos, un sólido negro pardusco con un contenido de cobalto total en forma de cobalto (III), mayor al 75 %. 2. Se demostró, mediante los análisis químicos, que el sólido obtenido corresponde con el hidróxido de cobalto (III).

4. RECONOCIMIENTO DE COBALTO CON TIOCIANATO DE AMONIO

Objetivo: Determinar la presencia del catión cobalto en muestras incógnitas, mediante una reacción de reconocimiento o identificación de dicho catión. Evaluar las interferencias ocasionadas al adicionar hierro o EDTA. Fundamentos: El catión Co2+ en medio acuoso da soluciones de color rosado debido a la presencia de Co(H2O)62+, que con el tiocianato de amonio produce un color azul intenso debido a la formación de complejos, fundamentalmente de las especies NH 4Co(SCN)3. Estos complejos pueden ser extraídos en acetato de etilo, aumentando la sensibilidad. Mediante esta reacción se estudiarán distintos conceptos. El acetato de etilo es un solvente orgánico que tiene menor densidad que el agua y por lo tanto forma una capa orgánica en la parte superior. En dicha capa se forma el complejo NH4Co(SCN)3 y coloreará la misma de azul, si es que en la muestra hay Co 2+ en cantidad detectable por este ensayo. En el análisis cualitativo son necesarios los siguientes ensayos: ensayo en blanco, ensayo testigo, ensayo de la muestra y ensayo control para las muestras negativas. Se evaluara la interferencia por enmascaramiento ocasionada al adicionar EDTA o Fe 3+, reaccionando el primero con Co y el segundo con SCN -. Para eliminar la interferencia de hierro, se pueden utilizar resinas intercambiadoras iónicas; transformando Fe3+ a Fe 2+ por medio de un reductor como acido ascórbico; utilizando al anión fluoruro en una reacción de enmascaramiento con Fe3+, ya que este con fluoruro forma un complejo más estable que el formado con tiocianato.

Ensayos: Reactivos a emplear: Identificación:

TUBO 1 Ensayo Blanco

TUBO 2 Ensayo Testigo TUBO Ensayo de la Muestra Control para las muestras negativas.

NH4SCN 0.5 mol/l. Solución testigo de Co(SO4) 0.05 mol/l . Solvente acetato de etilo.

Análisis Cualitativo de Muestras Agregar 0.5 ml de agua destilada, más 0.5 ml de SCN -, más 0.5 ml de acetato de etilo. Contiene todo lo que tiene el tubo correspondiente al ensayo de la muestra, pero se reemplaza la muestra por agua destilada, con esto se ve si el analito que se investiga está presente contaminando los reactivos. Si no hay contaminación ambas capas deben verse incoloras, si no es así, hay que preparar los reactivos nuevamente. Agregar 0.5 ml de solución testigo de Co, más 0.5 ml de SCN -, más 0.5 ml de acetato de etilo. Debido a la presencia de Co2+ se observará en la capa orgánica color azul por el complejo entre el Co y el tiocianato, y la capa acuosa rosada debido a la presencia del complejo Co(H2O)62+ Agregar en un tubo de ensayo 0.5 ml de muestra, más 0.5 ml de SCN -, más 0.5 ml de acetato de etilo. Agregar 0.5 ml de muestra (-), más 0.5 ml de testigo de Co, más 0.5 ml de SCN- más 0.5 ml de acetato de etilo. Este ensayo evalúa la presencia de sustancias que puedan interferir en la reacción entre Co y SCN-. El agregado de testigo asegura la presencia de Co, por lo que si no hay ninguna sustancia que interfiera, debería verse la capa orgánica azul, y la acuosa rosada. Si, en cambio, alguna sustancia interfiere, la capa orgánica se verá incolora y la acuosa rosada, y en este caso puede optarse por tratar de eliminar dicha interferencia por algún método, o bien intentar detectar Co utilizando otra metodología. Tabla I

Procedimiento Enmascaramiento: NH4SCN 0.5 mol/l. Solución testigo de Co(SO4) 0.05 mol/l. Solvente acetato de etilo. Solución Fe2(SO4)3 0.05 mol/l. Fluoruro de sodio sólido. Ácido ascórbico sólido. Solución EDTA.

TUBO 1

TUBO 2

Análisis de la reacción de Cobalto y Tiocianato Interferencia por enmascaramiento Agregar 0.5 ml de testigo de Co, más 0.5 ml de EDTA, más 0.5 ml de SCN -, más 0.5 ml de acetato de etilo. El EDTA compleja el Co y no deja que se produzca la reacción con SCN -. Se verá la capa orgánica incolora y la acuosa rosada. El EDTA constituye una interferencia, una alternativa para lograr su eliminación podría ser la adición de un catión que forme un complejo más estable con dicho anión de manera que libere al catión cobalto. Reacción con el Fe3+ Agregar 0.5 ml de testigo de Fe3+ (como Fe2(SO4)3), más 0.5 ml de SCN-, más 0.5 ml de acetato de etilo. El Fe3+ reacciona con el SCN- dando un fuerte color rojo sangre debido a la formación de complejos desde Fe(SCN) 2+ hasta Fe(SCN)63-, dependiendo de la concentración de SCN-, que son extraíbles en acetona.

TUBO 3

Interferencia por enmascaramiento Agregar 0.5 ml de testigo de Co, más 0.5 ml de testigo de Fe 3+, más 0.5 ml de SCN -, más 0.5 ml de acetato de etilo. El Fe3+ reacciona con el SCN- dando un fuerte color rojo sangre que impide la visualización del complejo entre el Co y el tiocianato, por lo que se observará un fuerte color rojo tanto en la capa orgánica como en la acuosa.

TUBO 4

Eliminación de la interferencia del Fe3+ con ácido ascórbico. Agregar 0.5 ml de testigo de Co, más 0.5 ml de testigo de Fe 3+, más una pizca de ácido ascórbico, más 0.5 ml de SCN-, más 0.5 ml de acetato de etilo. El ácido ascórbico se oxida reduciendo el hierro de Fe +3 a Fe+2, así vuelve a formarse el color azul del complejo entre el Co y el tiocianato, eliminándose la interferencia. (E°Dasc/Asc = 0.39V; E°Fe3+/Fe2+ = 0.771V)

TUBO 5

Eliminación de la interferencia del Fe3+ con fluoruro de sodio. Agregar 0.5 ml de testigo de Co, más 0.5 ml de testigo de Fe 3+, más una pizca de fluoruro de sodio, más 0.5 ml de SCN-, más 0.5 ml de acetato de etilo. El fluoruro de sodio transforma el complejo Fe(SCN) 2+ coloreado en otro complejo FeF63- incoloro, eliminándose la interferencia. Tabla II

5. CROMATROGRAFIA INORGANICA SOBRE EL PAPEL Reactivo: ácido rubeánico Materiales:                

El papel mas adecuado para este experimento es el Whatman n°1 , ranurado ,de dimensiones 11x21 1 vaso precipitado de 600 ml Un vidrio de reloj para taparlo Un desecador de vidrio Un frasco pulverizador para nebulización Pipeta graduada de 0.1 ml Cloruro de niquel, cobalto y cobre Nitrato de aluminio hidratado Al(NO3)3.9H2O Nitrato de calcio Ácido nítrico Ácido clorhídrico Acetato de etilo Metiletilcetona Ferrocianuro de potasio Ácido rubeánico (ditiooxiamida) Material volumétrico de vidrio

Las reacciones descritas en este experimento son utilizadas en exploraciones geoquimicas para localizar depósitos minerales. son simples y sensibles pero no muy exactas .constituye un ejemplo de la aplicación de la cromatografía sobre el papel al análisis inorgánico cualitativo y semicuantitativo. Procedimiento: Para cloruros de Cu, Co Ni: Para realizar el experimento es necesario de disponer de soluciones patrones de estos elementos Para preparar la de cobalto se pesa 0.120g de cloruro de cobalto , CoCl2.6H2O Se coloca en un matraz aforado de 250 ml Se le agrega 100 ml de ácido clorhídrico concentrado y 10 ml de acido nítrico concentrado y se completa el resto con agua hasta el enrase Esta solución contiene 200 ppm(mg/l) de cobalto. Se toma la hoja de papel para cromatografía y se colocan manchas tomando muestras de 0.01 y 0.02 ml de la solución Se coloca el papel en un desecador con nitrato de calcio y nitrato de magnesio húmedo para ajustar la humedad del papel a una humedad ambiente de 52% En un vaso de precipitados de 600 ml se mezclan bien 5 ml de ácido clorhídrico concentrado, 3 ml de agua y 25 ml de metiletilcetona (2-butanoana).

Se enrolla el papel cromotografico en forma de cilindro, que se fija en un clip y se coloca en el vaso que contiene el disolvente de revelado Se tapa el vaso con un vidrio de reloj y se deja hasta que el disolvente ha ascendido unos 2 cm del borde superior Luego se saca y se deja secar al aire Se pone el papel a los vapores del amoniaco, suspendiéndolo en el interior de un vaso grande cuyo fondo este cubierto por algo de amoniaco concentrado Se deja el vapor del amoniaco hasta que cesa la producción de humos blancos y se ha neutralizado totalmente el acido libre contenido en el papel Se nebuliza este con una solución al 0.1% de acido rubeánico en alcohol etílico de 60% . Resultado: Aparecerá una mancha coloreada, en el caso de cobalto será una mancha amarilla, si contuviera níquel es una mancha azul y cobre es una mancha verdosa