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UNIVERSIDAD ESTATAL PENÍNSULA DE SANTA ELENA FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL

TEMA:  La transformación de la sal y del agua en sosa caustica DOCENTE:

Ing. RICHARD RAMIREZ

INTEGRANTES:

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DOMINGUEZ LIMONES ALEXANDER  BORBOR MUÑOZ JOEL  TIGRERO MIRABA ERIKA CURSO:

CIVIL 6/2

LA LIBERTAD – ECUADOR

OCTUBRE 2018-2019

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TABLA DE CONTENIDO TABLA DE CONTENIDO .................................................................................................................. 2 INTRODUCCION................................................................................................................... 3 2.

METODOS DE SEPARACION DE MEZCLAS ......................................................... 4

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INTRODUCCION La cadena productiva para la obtención de sosa caustica se inicia con la electrólisis, a través del paso de una corriente eléctrica por una solución que contiene cloruro de sodio (sal) y agua(destilada), La electrólisis es el proceso por el cual las moléculas de sal y de agua se quiebran y posteriormente se reagrupan en moléculas de soda cáustica, cloro e hidrógeno.

La soda cáustica es un reactivo esencial para la producción de diversos productos químicos orgánicos. Entre sus principales aplicaciones está el blanqueo de papel y celulosa, además de utilizarse ampliamente en la industria química y petroquímica, en la metalurgia (producción de alúmina para la industria del aluminio), en jabones y detergentes y en la industria textil y de alimentos. De origen natural, tiene un papel relevante en la prevención de la contaminación y en el tratamiento de efluentes y viabiliza diversos procesos industriales.

En un proceso de electrolisis como lo es la obtención de la sosa caustica el factor mas importante lo constituye el consumo de corriente eléctrica por lo que el presente experimento se optó por usar bateras y un regulador para que el paso de la corriente sea contante en el proceso de electrolisis donde mediante la corriente eléctrica directa se obtiene la sosa caustica, cloro gas y el hidrogeno.

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1. ELECTROLISIS DE AGUA La electrolisis es la separación de elementos o compuestos de un producto de partida, mediante el paso de una corriente eléctrica continua en una cuba electrolítica. Para que la corriente eléctrica pueda circular, en la cuba electrolítica debe haber iones, para lo cual debe haber un electrolito fundido o disuelto en agua.

Lo mejor es utilizar electrodos de platino. Los electrodos de hierro pueden ser atacados por el oxígeno, con lo que se formará el óxido de hierro y eventualmente el hidróxido, por lo que se contaminará la cuba electrolítica.

2. METODOS DE SEPARACION DE MEZCLAS En el proceso de la electrolisis se requiere separar los componentes de una mezcla, bien sea para determinar su composición o para purificar los componentes y usarlos en reacciones posteriores. Las técnicas que utilizar dependen del estado general de la mezcla (sólida, líquida o gaseosa) y de las propiedades físicas de los componentes. Entre los procedimientos más utilizados para la separación de mezclas se encuentran: 1) Destilación. La destilación es el procedimiento más utilizado para la separación y purificación de líquidos, y es el que se utiliza siempre que se pretende separar un líquido de sus impurezas no volátiles. La destilación, como proceso, consta de dos fases: en la primera, el líquido pasa a vapor y en la segunda el vapor se condensa, pasando de nuevo a líquido en un matraz distinto al de destilación. 2) Evaporación. Consiste en calentar la mezcla hasta el punto de ebullición de uno de los componentes, y dejarlo hervir hasta que se evapore totalmente. Este método se emplea si no tenemos interés en utilizar el componente evaporado. Los otros componentes quedan en el envase. Un ejemplo de esto se encuentra en las Salinas. Allí se llenan enormes embalses con agua de mar, y los dejan por meses, hasta que se evapora el agua, quedando así un material sólido que contiene numerosas sales tales como cloruro de sodio, de potasio, etc 3) Decantación. La decantación es una técnica de separación que aprovecha la diferencia de densidades. Generalmente el sólido es más denso que el líquido por lo cual se deposita en el fondo del recipiente, mientras la parte superior del líquido queda prácticamente sin partículas del sólido y se puede retirar con facilidad. En los procedimientos donde el sólido requiere ser

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lavado para retirar algún producto soluble, es conveniente combinar la filtración con la decantación. 4) Filtración. Se fundamenta en que alguno de los componentes de la mezcla no es soluble en el otro, se encuentra uno sólido y otro líquido. Se hace pasar la mezcla a través de una placa porosa o un papel de filtro, el sólido se quedará en la superficie y el otro componente pasará. Se pueden separar sólidos de partículas sumamente pequeñas utilizando papeles con el tamaño de los poros adecuados. El método que se uso en el experimento para separar el hidróxido de sodio sedimentado en el recipiente, y resultado de la electrolisis del agua + sal, fue el de decantación y filtración.

3. EXPERIMENTO PARA LA OBTENCION DE LA SOSA CAUSTICA. 3.1 MATERIALES PARA USAR:          

Sal común Agua destilada Recipientes de plástico y vidrio Largartos Pilas o lápiz para extraer el grafito Baterías de 9v Regulador de energía de 13.2 v Pesa en gramos Papel filtro Martillo

3.2 PROCESO PARA LA OBETENICON DE LA SOSA CAUSTCA La materia prima para la fabricación de cloro y soda es el cloruro de sodio o sal común. Ambos productos se obtienen simultáneamente por electrólisis de una solución saturada de cloruro de sodio o salmuera. Durante esta reacción química el cloruro de sodio o sal común se transforma en dos sustancias químicas totalmente diferentes a él.

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La electrólisis es un proceso mediante el cual se produce una reacción química como consecuencia del pasaje de una corriente eléctrica. Al descomponer una solución diluida de Cloruro de Sodio (NaCL) o sal común, se obtienen compuestos y radicales libres como el ácido Hipocloroso e Hipoclorito, que actúan como agentes oxidantes y bactericidas.

Las reacciones químicas de la electrólisis suceden como se presenta a continuación. Al combinar agua y sal común se produce una reacción física donde los cristales de la sal se rompen para formar iones de Sodio (Na+) y Cloro (Cl-) acuosos por separados.

Cuando la solución salina entra en contacto con el potencial eléctrico de los electrodos, el ánodo y cátodo reaccionan de la siguiente forma:

La reacción química resultante de la solución electrolizada es:

Otras reacciones resultantes suceden de la siguiente manera:

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Las reacciones consecuentes se desarrollan hasta lograr un punto de equilibrio donde se obtienen concentraciones estables de cada sustancia, momentáneamente. Transcurrido el tiempo, el Cloro generado tiende a evaporarse progresivamente del agua. El Cloro liberado en el ánodo tiende hacia una rápida desproporción, y produce Ácido Hipocloroso, Cloruro e Iones Hidronio:

El Ácido Hipocloroso de la reacción anterior entra en equilibrio químico y la proporción de cada uno de ellos va a depender del valor PH en el agua:

Adicionalmente, en el proceso de la electrólisis ocurren otras reacciones secundarias que afectan de una manera u otra la tasa de producción de Hipoclorito, pero que serán omitidas en este contenido para su posterior publicación. Durante las distintas reacciones químicas, una parte de la energía producida se consume en la producción del Cloro, ya sea en forma de Ácido Hipocloroso (HClO) o ión Hipoclorito (ClO-). Otra parte, se consume en la transformación del Cloro en Cloratos y Cloruros. Y adicionalmente, parte de la energía se disipa en forma de energía calórica durante las reacciones. La electrólisis nos permite realizar la transformación de un compuesto abundante y económicamente asequible, sal común, en productos básicos que poseen gran demanda a nivel industrial como el Cloro, Hidróxido de Sodio e Hidrógeno.

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CONCLUIONES La investigación nos permitió evaluar el impacto que tiene la tecnología de la electrólisis para la obtención de la sosa cáustica que se usa en la producción de telas de algodón para fortalecer las fibras y absorber mejor la tintura. La soda cáustica también tiene una serie de otras aplicaciones. En la industria de alimentos se utiliza en el refinado del aceite animal y vegetal, en la remoción de ácidos grasos y para pelar frutas y verduras; y, en la industria farmacéutica, a través del fenolato de sodio usado en los antisépticos y en la producción de la aspirina (ácido acetilsalicílico). Otras industrias que demandan grandes cantidades de soda cáustica son la de celulosa -para la fabricación de papel- y la de aluminio primario -en el proceso de fabricación de la alúmina-. Asimismo, se usan cantidades significativas de soda cáustica en el tratamiento de aguas residuales domésticas e industriales.

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