DETERMINACIN DE SULFATOS POR CONDUCTIMETRIAI. FUNDAMENTO:Metodo electroanalitico que se basa en la poca varabilidad de la conductancia que llega a experimentar una solucin que contiene Sulfatos (SO4=) cuando se le agrega otra solucin que contiene iones Bario (Ba++).II. OBJETIVOS: Manejo adecuado del conductimetro Elaborar la curva de valoracin conductometrica para sulfatos Determinar la cantidad de sulfatos (ppm) en muestras liquidas.

III. INTRODUCCION TEORICAMtodos conductimtricos basados en reacciones de precipitacin o formacin de complejosEstos mtodos no son tan tiles como aquellos que involucran procesos de neutralizacin. Los cambios en la conductancia durante estas titulaciones raramente son tan grandes como los observados en las reacciones cido-base puesto que ningn otro ion se aproxima a la conductancia del ion hidronio u oxhidrilo. Factores tales como la lentitud de la reaccin y la coprecipitacin representan otras fuentes de dificultad en las reacciones de precipitacin.

La Figura 1 ilustra la titulacin de cloruro de potasio con nitrato de plata. Los agregados iniciales de reactivo producen una sustitucin de iones cloruro por los iones nitrato del reactivo; resulta de ello una leve disminucin de la conductancia. Despus del punto de equivalencia, se produce un rpido aumento debido al agregado de exceso de nitrato de plata.

Figura 1 - Curva de titulacin conductimtrica de KCl 10-3 M con AgNO3La curva de la Figura 1 es tpica de las titulaciones por precipitacin. La pendiente de la porcin inicial de la curva, sin embargo puede ser positiva o negativa, dependiendo de la conductancia relativa del ion que est siendo determinado y el ion de igual carga del reactivo que lo sustituye. Una pendiente negativa producir una curva de titulacin con forma de V que provee una definicin ms precisa del punto final. Por consiguiente, es preferible elegir un reactivo en el cual la conductancia inica del ion no-reactivo sea menor que la del ion que se titula. De acuerdo a la tabla que muestra las conductancias inicas equivalentes, entonces, se puede predecir que el cloruro de litio sera preferible al cloruro de potasio como agente precipitante para el ion plata. (Brunatti C. y De Napoli H.)

Determinacin de sulfatos en agua potable: Un gran nmero de mtodos analticos para la determinacin de sulfatos se basan en la precipitacin de sulfato de bario (BaSO4) y sulfato de plomo (PbSO4); entre otros se han empleado mtodos gravimtricos y turbidimtricos. La determinacin de sulfatos en agua potable se basa en una titulacin conductimtrica durante la cual el sulfato es precipitado como sulfato de bario. Ba2+ + SO42- BaSO4 Sin embargo, este proceso no est libre de interferentes; Ca2+ y Mg2+ pueden coprecipitar, los carbonatos y bicarbonatos tambin pueden precipitar como BaCO3 y H+ puede interferir si el contra-in (in indiferente) del Ba2+ es la base de un cido dbil. Para superar estos inconvenientes se debe realizar un pre-tratamiento eficiente. La interferencia de Ca2+ y otros cationes se resuelve mediante un sistema (resina) de intercambio inico. Los carbonatos se eliminan mediante acidificacin del medio. Luego de esto se debe neutralizar el exceso de H+ para disminuir los efectos adversos de posibles cidos dbiles, pero de mayor importancia es la disminucin de la conductividad de fondo. Este ltimo aspecto es de fundamental importancia al momento de seleccionar al titulante; el cual debe aportar una conductancia relativamente baja. Si se consultan los valores de conductancia de las sales de la tabla siguiente, se apreciar que el acetato es el de menor aporte. Tabla 1: Conductividades equivalentes a dilucin infinita a 25 C (-1 cm2 mol-1 )

El producto de solubilidad del BaSO4 en solucin acuosa es moderadamente baja (( 10-10) y determina el limite de deteccin del mtodo. A objeto de incrementar el lmite de deteccin, la titulacin debe efectuarse en presencia de una alta concentracin de alcohol etlico dado que la solubilidad disminuye fuertemente en alcohol. Sin embargo se debe tomar en cuenta que la cintica de precipitacin de BaSO4 es lenta. (Martinez,Hernandez y Ortz 2006)

IV. PARTE EXPERIMENTAL Materiales y Equipos: Conductimetro Homogenizador Ermometro Magnetoo Soporte Universal Bureta Pipetas Probeta Vasos de precipitado Piscetas Agitadores de vidrio

Reactivos: Solucion de Cl2Ba 0.2N o 0.02 N Solucin de SO4Na2 0.2 N o 0.02 N Agua destilada

Muestras Agua potable Bebida rehidratante Vino Agua mineral sin gas

V. PROCEDIMIENTO

Valoracin de la solucin de Cl2Ba

a) Realizar el montaje de los equipos y materiales respectivos para una valoracin conductimetricab) Enrasar la bureta con la solucin de Cl2 Ba (la concentracin ser indicada por el profesor)c) Colocar en un vaso de precipitado 5 ml de una solucin de SO4Na2 (la concentracin ser indicada) y agregar agua destilada para obtener un volumen apropiado segn sea el conductimetro a utilizar. Anotar el volumen (volumen inicial)d) Registrar la medida de la conductancia de la solucin diluida de SO4Na2 antes de iniciar la titulacin con la solucin de Cl2Ba.e) Continuar con la valoracin agregando alcuotas de 1 ml. Anotar la lecturas conrrespondientes hasta observar la variacin de la conductancia. Finalizar la titulacin una vez que se hayan obtenido las lecturas necesarias antes de despus del cambio en mencin.f) Con los valores de conductancia anotados en la titulacin deber calcular la conductancia corregida para cada volumen adicionado. De acuerdo a la siguiente formula: L = L ( V. inicial + ml. De Cl2 Ba agregados)V. inicial

L : Conductancia corregidaL : Conductancia leida por el conductimetroV. inicial : volumen inicial

g) Elaborar la curva de valoracin conductimetrica para determinar el punto de equivalencia (P.E.) Es decir para encontrar el gasto de Cl2Ba requerido para precipitar los sulfatos presentes en los 5 ml de SO4Na2. Para ello deber efectuar el grafico con los datos obtenidos y el anlisis regresional respectivo.h) Seguidamente encontrar el factor de calculo (F.C) con lo cual podr determinar la cantidad de sulfatos que precipitan o equivalen por cada ml de Cl2Ba que se gaste

Factor de Calculo (F.C)1ml de Cl2Ba -> X mg SO4Determinacion de sulfatos en las muestras

a) Tomar un volumen de muestra, agregar agua destilada cantidad suficiente para realizar la titulacin conductimetrica.b) Iniciar la titulacin con el Cl2Ba de mililitro en mililitro. Estar pendiente de la variacin notoria de la conductanciac) Elabore la curva de valoracin con los graficos y clculos correspondiente para encontrar el (P.E) que viene a ser los mililitros de Cl2Ba gastados para precipitar todos los sulfatos presentes en la muestra respectiva.d) En base al factor de calculo (F.C) y el gasto de Cl2Ba. Determine la cantidad de sulfatos (ppm) presentes en cada muestra.

VI. RESULTADOS Valoracin del sulfato de sodio (SO4Na2) con cloruro de bario (Cl2Ba)ml (Cl2Ba)LL

0575s575

1585s587.925

2587s592.87

3699s709.485

4922s940.44

51122s1150.05

61348s1388.44

71550s1604.25

81745s1814.8

91955s2042.975

102150s2257.5

y=91.36x+575

y=217.26x+84.65

Interseccin:

X =3.89ml

Y=930.3904s

N1V1 = N2V2

N2 =0.1556N

En SO4NA2:

1N--1000ml---71g

0.1556N--1000ml---x

X =11.0476g

0.1556N---1000ml---11.0476g

0.1556N---5ml---x

x =55.238mg

SO4Na2----SO4

142---96

55.238mg---x

x =37.344mg

x=0.037344ppm

Determinacin de sulfatos en agua de caoT =23Cml (Cl2Ba)LL

0634s634

1667s670.335

2668s674.68

3713s723.695

4758s773.16

5839s859.975

6900s927

71000s1035

81100s1144

91202s1256.09

101301s1366.05

111393s1469.615

121490s1579.4

131582s1684.83

141681s1798.67

y=34.79x+634

y=108.96x+273.25

Interseccin:

X =4.8ml

Y=800.992s

N1V1 = N2V2

N2 =0.00192N

En SO4NA2:

1N--1000ml---71g

0.00192N--1000ml---x

X =0.13632g

0.192N---1000ml---0.13632g

0.192N---500ml---x

x =68.16mg

SO4Na2----SO4

142---96

68.16mg---x

x =46.08mg

x=0.04608ppm

Determinacin de sulfatos en una bebida rehidratanteT = 23Cml (Cl2Ba)LL

0437s437

1543s545.715

2643s649.43

3751s762.265

4855s872.1

5957s980.925

61061s1092.83

71165s1205.775

81261s1311.44

91360s1421.2

101461s1534.05

111550s1635.25

121647s1745.82

131741s1854.165

141834s1962.38

151925s2069.375

161990s2149.2

y=108.78x+437

y=105.64x+459.05

Interseccin:

X =7.02ml

Y=1200.6356s

N1V1 = N2V2

N2 =0.02808N

En SO4NA2:

1N--1000ml---71g

0.02808N--1000ml---x

X =1.99368g

0.28N---1000ml---1.99368g

0.28N---50ml---x

x =99.684mg

SO4Na2----SO4

142---96

99.684mg---x

x =67.392mg

x=0.067392ppm

Determinacin de sulfatos en vino (El gato)ml (Cl2Ba)LL

01126s1126

0.51147s1149.8675

11149s1154.745

1.51168s1176.76

21214s1226.14

2.51287s1303.0875

31348s1368.22

3.51483s1508.9525

41511s1541.22

4.51590s1625.775

51660s1701.5

5.51747s1795.0425

61823s1877.69

y=70.83x+1126

y=128.37x+1059.69

Interseccin:

X =1.15ml

Y=1207.4545s

N1V1 = N2V2

N2 =0.046N

En SO4NA2:

1N--1000ml---71g

0.046N--1000ml---x

X =3.266g

0.046N---1000ml---3.266g

0.046N---5ml---x

x =16.33mg

SO4Na2----SO4

142---96

16.33mg---x

x =11.04mg

x=0.01104ppm

VII. DISCUCIONES

Segn James et al., 1982; nos dice que el agua de uso dudoso (agua de cao) debera ser de 2000 -3000 us pero en la prctica sali aproximadamente 800 us , puede haber sido por algn defecto al momento de realizar la prctica.

VIII. OBSERVACIONES

No se debe dejar la celda conductimtrica (electrodo) mucho tiempo al aire libre.

Despus de cada ensayo el electrodo debe de ser lavado con agua destilada para evitar que quede trazas del anlisis anterior.

IX. CONCLUSIONES

Un incremento en la pendiente de la recta de conductividad, es debido a la presencia de iones sodio y sulfato en exceso.

Se necesitan por lo menos tres o cuatro medidas antes y despus del punto de equivalencia para defenir la curva de titulacin.

Para realizar la grafica que nos permita determinar el punto funal de la valoracin es necesario corregir la medidas de la conductividad.

X. RECOMENDACIONES

Antes de ser usado el conductimetro debe ser calibrado para tener buenas mediciones.

El reactivo titulante debe ser enrasado antes de realizar la valoracin.

Se debe de esperar a que estabilice el conductimetro antes de realizar la lectura.

XI. BIBLIOGRAFIA

Martinz Y.,Hernndez R. & Ortiz R., Prcticas de electroanaltica Conductimetra y Potenciometria, Mrida- 2006

Brunatti C. & De Napoli H., Titulaciones Conductimtricas, Venezuela