CARACTERIZACION QUIMICA DE ARCILLAS 2010INDICE.1INTRODUCCION....2ANTECEDENTES...2OBJETIVOS.3FUNDAMENTO TEORICO....3COMPOSICION QUIMICA.........4PROPIEDADES FISICAS....4GRUPO CERAMICO...5GRUPO NO CERAMICO....6PARTEEXPERIMENTAL.8DETERMINACION DE SILICE..DETERMINACION DE CALCIO ! MAGNESIO11DETERMINACION DE OXIDO DE ALUMINIO EN ARCILLAS..12DETERMINACION DE "IERRO .13DETERMINACION DE CLORUROS14DETERMINACION DE SULFATOS.15DETERMINACION DE POTASIO ! SODIO16PROCEDIMINETO EXPERIMENTAL..1#DETERMINACION DE SILICE.1#DETERMINACION DE CALCIO ! MAGNESIO.1DETERMINACION DE OXIDO DE ALUMINIO EN ARCILLAS...21DETERMINACION DE "IERRO ..23DETERMINACION DE CLORUROS.25DETERMINACION DE SULFATOS..26DETERMINACION DE POTASIO ! SODIO28DATOS C$LCULOS ! RESULTADOS3%DETERMINACION DE SILICE.3%DETERMINACION DE CALCIO ! MAGNESIO..32DETERMINACION DE OXIDO DE ALUMINIO EN ARCILLAS35DETERMINACION DE "IERRO 38DETERMINACION DE CLORUROS.4%DETERMINACION DE SULFATOS. 41DETERMINACION DE POTASIO ! SODIO.42TABLA DE CONTENIDO DE MUESTRA DE ARCILLA44CONCLUSIONES....45RECOMENDACIONES..45BIBLIOGRAFIA..46MODULO EXPERIMENTAL Pgina 1CARACTERIZACION QUIMICA DE ARCILLAS 2010CARCATERI&ACION QUIMICA DE ARCILLASINTRODUCCIN.-L' '()*++' ,- (.)'/ (.)' 012,' 3,-).456,-7' 86, -, 9' :.(4'3. ;'27(,4,23.- 3, +' '))*>2 ?.+)@2*)'/ 4'- 7'(3, ,A56,-7' ' ),276(*'- 3, *27,45,(*,. L' '()*++'7*,2, -6 .(*1,2 ,2 (.)'- :,+3,-5@7*)'-/ ,- 3,)*( 86, ).27*,2,2 :,+3,-5'7.. L' '))*>2 3,+ -.+/?*,27./ +' ++6?*'/ ,+ '*(, = ,+ '16'/ (.45,2 ,-'- (.)'- ,2 5'(70)6+'- )'3' ?,B 4@- 5,86,C'-86, -.2 7('2-5.(7'3'- 5.( *2623')*.2,- = 3,5.-*7'3'- ,2 +'1.-/ )'45.-/ 5'27'2.- =+'162'-. L.- )'4;*.- 3, +' ).(7,B' 7,((,-7(,/ ,2 ,+ 7('2-)6(-. 3, +.- 'C.-/ ,A5.2,23,5>-*7.- 3, ,-7'- '()*++'- 86, -, ,2)6,27('2 ).2 :(,)6,2)*' ,2 +'- 4@(1,2,- ,45*2'3'- 3,+.- (0.- = ,2 +'- +'3,('- 3, +'- 4.27'C'-.L' '()*++' ,-7@ ).2-7*76*3' 5.( '1(,1'3.- 3, -*+*)'7.- 3, '+64*2*. 9*3('7'3./ 5(.),3,27, 3,+'3,-).45.-*)*>23,4*2,('+,- 3,'+64*2*.. 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Granulometra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gina 3CARACTERIZACION QUIMICA DE ARCILLAS 2010).456,-7' 5(*2)*5'+4,27, 5.( -0+*),/ '+D4*2' = '16'L ).27,2*,23. 7'4;*G2 .7('--6;-7'2)*'- ).4. :('14,27.- 3, (.)'-/ 3, >A*3.- 9*3('7'3.- 3, 9*,((./ @+)'+*- = 4'7,(*'+,-).+.*3'+,-. E2,-,2)*'+.-4*2,('+,-3,+''()*++'-.2-*+*)'7.-3,'+64*2*.. 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POTASIOMUESTRA DE ARCILLAMODULO EXPERIMENTAL Pgina 16V'-. 55 25%4+CARACTERIZACION QUIMICA DE ARCILLAS 2010PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALDETERMINACION DE SILICEMODULO EXPERIMENTAL Pgina 1#54+ "NO" O3,-7 #54+G.7'- N" O "N .A*3. N'C6(?'- 5'7(>2 %.1/2.5/5/#.5/1%554N .A*3. M(,-*36.CARACTERIZACION QUIMICA DE ARCILLAS 2010MATERIALES ! EQUIPOS B'+'2B' '2'+07*)' M6:+' E-5@76+' P*B,7' ).2 '16' C(*-.+ 3, 5.(),+'2' M'++' 3, '4*'27. 3,-,)'3.( P*2B' 5'(' )'5-6+' M.(7,(. P*2B' 4,7@+*)' ".(2*++' ,+G)7(*)' E4;63. 5'(' :*+7('( P'5,+ :*+7(. Q'29'7'4'2 R 4% P(.;,7' V'(*++' 3, ?*3(*. V'-. 3, 5(,)*5*7'3. M'7('B ':.('3. 3, 1%% 4+ V*3(*. 3, (,+.< B6(,7' P*5,7' S.5.(7, 62*?,(-'+R,')7*?.- A)*3. )+.(903(*).E).2),27('3.F "C+ A)*3. 207(*). E).2),27('3.F "NO3 P(.),3*4*,27. ,A5,(*4,27'+ T.4'( 62' 46,-7(' 5,86,C' (,5(,-,27'7*?' 3, '()*++' = 4.+,( 46= :*2'4,27,. P,-'( 3, %.51 3, 46,-7(' ,2 62 ?'-. 3, 5(,)*5*7'3.. 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D, +' 4*-4' 4'2,(' -, 5(.),3, 5'(' ,+ M1/ ).2 62' 5*5,7' 7.4'( 1% 4+ 3, +'46,-7(' ,2 -.+6)*>2 = 5'-'( ' 62 ?'-. 3, 5(,)*5*7'3. 3, 25% 4+/ 3*+6*( ).2 13%4+ 3,'16'/ ).2+'-.+6)*>27'45>23,N"4C+SN"3++,?'( '591%.1%.3'(4'23. ,+ '1*7'3.( 4'12G7*). = 5"J4,7(.. C.+.)'( %.2 1 3, *23*)'3.( 2,7 = 7*76+'( +,27'4,27, ).2 +' -.+6)*>2 3, EDTA 3,%.%2345 M/ 9'-7' ,+ )'4;*. 3, ).+.( 3, (.2 3, 5" 6 E'),7'7. 3, -.3*. = ')*3. ')G7*).F. S.+6)*>2 7'45>2 3, N"O"SN"C+.MODULO EXPERIMENTAL Pgina 22CARACTERIZACION QUIMICA DE ARCILLAS 2010 I23*)'3.( 4,B)+'3. 3, '2'('22. E2:(*'( = :*+7('(/ +'?'( ,+ (,-*36. ).2 ')*3. )+.(903(*). 3*+6*3.. E+ :*+7('3. = +' -.+6)*>2 3, +'?'3. (,).1,( ,2 62 4'7('B ':.('3. 3, 1%% 4+ =,2('-'( ).2 '16' 3,-7*+'3'. T.4'( '+0)6.7'- 3,254+ =7('2-:,(*(+'- '624'7('BE(+,24,=,( 3,25%4+/'1(,1'( 54+ 3, "C+ ).2),27('3./ )'+,27'( ),()' 3,+ 5627. 3, ,;6++*)*>2/ '1(,1'(1.7' ' 1.7' +' -.+6)*>2 3, S2C+9'-7' 86, 3,-'5'(,B)' 5.( ).45+,7. +').+.(')*>2 '4'(*++' E -* ,+ ).+.( -, 7.(2'(' (.2 ).2 A1NO %.1 ML '1*7'23. +' -.+6)*>2 ,2 :.(4' ).2-7'27,. E+ )'4;*.3,+ *23*)'3.( ?'3,+ '4'(*++.E*.2)(.4'7.F 9'-7',+ 5'(3.(.2 3, )+.(6(. 3, ;'(*. B'C+ %.1 M. A16' (,1*' E"NO3 = "C+ 1H3F A)*3. )+.(903(*). "C+ S.+6)*>2 3, N"O"'+ 2%N I23*)'3.(')*3. (.3*B.2*)..MODULO EXPERIMENTAL Pgina 2#CARACTERIZACION QUIMICA DE ARCILLAS 2010P(.),3*4*,27. ,A5,(*4,27'+ P,-'( '5(.A*4'3'4,27, %.2 1 3, 46,-7(' :*2'4,27, 56+?,(*B'3./ ).+.)'( ,2 62?'-. 3, 5(,)*5*7'3. 3, 25% 4+/ '1(,1'( 2% 4+ 3, '16' (,1*'. T'5'( ).2 ?*3(*. 3, (,+.< 9'-7' 86, -, 5*,(3' +.- ?'5.(,- 3, 2*7(>1,2. = +6,1.3*1,(*( 9'-7' 86, -, 9'=' 3*-6,+7. E)'-* -,86,3'3F. A1(,1'( 1%4+ 3,"C+ '3*)*.2'+,- ,2:(*.5'(',+*4*2'( ,+ ,A),3,27,3,+.->A*3.- 3, 2*7(>1,2.. L'?'(,+ ?*3(*.3,(,+.< =+'-5'(,3,-3,+?'-.5'('(,)65,('(7.3.,+'2'+*7.5.-*;+, ).2 5.()*.2,- :*2'- 3, '16' 3,-7*+'3' , *24,3*'7'4,27, )'+,27'(. L+,?'('5"#).29*3(>A*3.3,'4.2*.'+ 2%N. D*+6*().2'16'3,-7*+'3'=:*+7('( ,2 )'+*,27, 5'(' (,7,2,( 7.3. ,+ S*/ A+/ F, = 4*2,('+,- 86, 5(,)*5*7'2 ).29*3(>A*3. 3, '4.2*. '+ 2%N 86, -, 86,3'2 ,2 ,+ 5'5,+ :*+7(.. E2('-'( ,+ :*+7('3. ' 1%% 4+ ).2 '16' 3,-7*+'3' = 9.4.1,2*B'(. C.2 62' 5*5,7' ?.+64G7(*)' 7.4'( 1% 4+ 3, +' 46,-7(' ,2 -.+6)*>2 = 5'-'( ' 62?'-. 3, 55 3, 25% 4+/ '1(,1'( 1% 4+ 3, )+.(6(. 3, ;'(*. EB'C+F '(4'23. 62'1*7'3.( 4'12G7*). = 5"J4,7(.. C.+.)'( %.2 1 3, *23*)'3.( 3, ')*3. (.3*B.2*). ,2 5.+?. = (,7(. 7*76+'(+,27'4,27, ).2 +' -.+6)*>2 3, B'C+ %.1M/ 9'-7' ,+ )'4;*. 3, ).+.( ' '4'(*++..MODULO EXPERIMENTAL Pgina 28CARACTERIZACION QUIMICA DE ARCILLAS 2010DETERMINACIUN DE SODIO ! POTASIOMVTODO ESPECTROFOTOMVTRICODE EMISIUN EFOTUMETRO DE LLAMAFM'7,(*'+,- = ,86*5.- B'+'2B' '2'+07*)' E-5@76+' P*B,7' ).2 '16' C(*-.+ 3, 5.(),+'2' M'++' 3, '4*'27. 3,-,)'3.( P*2B' 5'(' )'5-6+' P'5,+ *23*)'3.( M'7('B ,(+,24,=,( M.(7,(. P*2B' 4,7@+*)' 1.7,(. ".(2*++' ,+G)7(*)' E4;63. 5'(' :*+7('( P'5,+ :*+7(. Q'29'7'4'2 R 4% P(.;,7' V'(*++' 3, ?*3(*. V'-. 3, 5(,)*5*7'3. V*3(*. 3, (,+.< B6(,7' P*5,7' S.5.(7, 62*?,(-'+ F.7>4,7(. 3, ++'4'R,')7*?.- S.+6)*>2 3, ')*3. )+.(903(*). 3*+6*3.. S.+6)*>2 3, 9*3(>A*3. 3, '4.2*..MODULO EXPERIMENTAL Pgina 2CARACTERIZACION QUIMICA DE ARCILLAS 2010 S.+6)*>2 5'7(>2 3, )+.(6(. 3, 5.7'-*. EMC+F1%%% 554 S.+6)*>2 5'7(>2 3, )+.(6(. 3, -.3*. EN'C+F 1%%%554P(.),3*4*,27. ,A5,(*4,27'+ P,-'( '5(.A*4'3'4,27, %.1 '%.25 1 3, 46,-7(' :*2'4,27, 56+?,(*B'3' ).+.)'( ,262 ?'-. 3, 5(,)*5*7'3. 3, 25% 4+/ '1(,1'( 1% 4+ 3, "C+ E1T1F. T'5'( ).2 ?*3(*. 3, (,+.23,+5'7(>2=-,16*3'4,27,3,+'46,-7('/ ).2 ,-7.- 3'7.- (,'+*B'( 62' (,1(,-*>2 +*2,'+ ).2 +' )'+)6+'3.('.;7,2*,23. +'- ).2-7'27,- AB = (.P(,5'(')*>2 3, +' -.+6)*>2 5'7(>2 3, -.3*.. P,-'( ,A')7'4,27, 2%541 1 3, N'C+ -,)./ 3*-.+?,( ,2 '16' 3,-7*+'3' = ,2('-'( '62 +*7(./ +' ).2),27(')*>2 3, ,-7' -.+6)*>2 -,(@ 1%%%554.P(,5'(')*>2 3, +' -.+6)*>2 5'7(>2 3, 5.7'-*. P,-'( ,A')7'4,27, 1.%68 1 3, MC+ -,)./ 3*-.+?,( ,2 '16' 3,-7*+'3' = ,2('-'( '62 +*7(./ +' ).2),27(')*>2 3, ,-7' -.+6)*>2 -,(@3, 1%%%554.MODULO EXPERIMENTAL Pgina 3%CARACTERIZACION QUIMICA DE ARCILLAS 2010DATOS CALCULOS ! RESULTADOSDETERMINACION DE SILICEDatos:4W%.53434W%.5584W%.5423nMcrisol 191mmuestra 191 n'crisol + m SiliceM Silice 1911 46.401 0.5343 46.5191 0.11812 17.59 0.5598 17.7825 0.19253 47.42 0.5424 47.6302 0.2102Donde:= masa del crisol= masa de la muestra= masa del crisol "mas" la masa del slice posterior al calcinadoReaccin:si02 _> Si4+ +20--Durante el calentamiento de la muestra en resencia de a!ua re!ia " elosterior tratamiento conacido clor#$drico se rodu%o una dis!re!aci&n total de la muestra' ara de esta (orma odero)tener las s$lice *ue esta)a resente en los e*ue+os !ranos de arena a tra,-s de una simle(iltraci&n " el osterior tratamiento con calor a 1100 ./.Clculos para S:%.1181S*A1%% 1.W22. 1 %NS* % . 5 3 4 1 .0.1925S* A1%% 1.W34. 38 NS* %.5581 .0.2102S* A1%% 1.W38. # 6NS* %.54231. Clculos para SiO2:%.11#8. S* A 14.+. S*T4 A 14.+.S*% X A 6%.%8431. S*% XA 1%%1.W 4#.16N S*%X 28.%8551. S* T414.+. S*T4 14.+.S*%X%.5341%.125. S* A 14.+. S*T4 A 14.+.S*% X A 6%.%8431. S*% XA 1%%1.W 53.56N S*%X 28.%8551. S* T414.+. S*T4 14.+.S*%X%.5581MODULO EXPERIMENTAL Pgina 31CARACTERIZACION QUIMICA DE ARCILLAS 2010%.21%2. S* A 14.+. S*T4 A 14.+.S*% X A 6%.%8431. S*% XA 1%%1.W 62.2N S*%X 28.%8551. S* T414.+. S*T4 14.+.S*%X%.54231. Resultados:n 0S* 0 S*%X1 22.10 47.162 34.38 73.563 38.76 82.29Anlisis estadstico para 0S14+ Anlisis estadstico para 0Si.'Des,iaci&n est2ndar: Des,iaci&n est2ndar:s-1=3 !"# 4561.998$%&'()*s-1=3 !"# 4564.1678$%&'()*n 7 1 n 7 1/oe(iciente de ,ariaci&n: /oe(iciente de ,ariaci&n:/.8. 6 s -19 100 6 )&*+,%- /.8. 6 s -19 100 $ )&*+.)- : 4;imite de con(ian2 ,- 3, EDTA ).2 &2 ,- 3, 1Y1V >D?@ mlA 1L A 0.0252104mol EDTA A1 mol 5n-A 24.305 $%5n67- x V sol ml x 1 =% "#$O%& 1000ml 1 L1 mol EDTA1 mol 5n-V ali mlx V sol ml C@+)6+.- 5'(' &2& % 9 mlA 1L A 0.0252104molEDTA A1 mol 5n-A 24.305 $%5n67- x 100ml x 1=0.0'%87%'% "#$O%& 1000ml 1 L1 mol EDTA1 mol 5n-10 mlx 0.1 l P(,5'(')*>2 -.+6)*>2 '),7'7. 3, .3*.S ')*3. ')G7*). 3, 59 65 4+ 3, ')*3. ')G7*). %.2M ).2 5 4+ 3, '),7'7. 3, -.3*. %.2 M W 1%%4+ 3, -.+6)*. 3, 59 6EC"3COO"FW 1#.4163# MC1V1WC2V2 VIWC2V2C1V1W%.%5#414+?.+64,2 2,),-'(*. 5'(' 5(,5'('( 5 4+ 3, ')*3. ')G7*). %.2 M%.2 mol "8("669a A 1LA82.034239g CHCOONa A5 4+='.55865g CH!COO(a ma)a $*+*)a,-a.1L 1000ml 1 mol CH3COONaD'7.- M1W1.%%2EEDTAFW %.%25211%4 ME&2SO4FW %.%148#41 M2 8EDTA8ZnnEDTA E4.+Fn"n (mol)nAl(mol)12%.% 2.1% %.%%%5%42%8 %.%%%%312356 %.%%%4#222%.% 1.8% %.%%%5%42%8 %.%%%%26##34 %.%%%4##43 2%.%2.%% %.%%%5%42%8 %.%%%%2#482 %.%%%4#44D.23, 8EDTA= #olumen #e$tido de EDTA en e%eso8Zn= #olumen gastado de Zn&'4 en la titulacionMODULO EXPERIMENTAL Pgina 36CARACTERIZACION QUIMICA DE ARCILLAS 2010nAl(mol)= la di(e$encia de nume$o de moles ent$e nEDTA ) n"nReacc!":(1)Al'+ +Y47 -> AlY7(2)Na2H2 Y2- + Zn2+ -> H2YZnD, 3.23, -, ,2)6,27(' 86, +' (,'))*>2 3, EDTA ).2 A13T,- 3, 1H1/+.- 4.+,- 3,,A),-.3,EDTA 86,2.(,'))*.2'(.2).2,+A 13Z,2+',)6')*>2E1F(,'))*.2'(').2 ,+N'2"2,2 62' (,'))*>2 *27,(4,3*'/ 5'(' +6,1. -,( 7*76+'3.- ).2 &221L+'3*:,(,2)*' 3, 4.+,- 3, EDTA 86, ,27('(.2 '+ *2*)*. 3, +' ,)6')*>2 E1F =+.- 4.+,-3, &2 86, (,'))*.2'(.2 ).2 ,+ ).45+,AgCrODe donde se demuestra 2ue la reacci.n ;1< de #$96( con "r es de 1:1n A g / ' A 1mol Cl A35.5 1 C+AV sol ml xmasa total=% "Cl& 1 mol A g / ' 1mol ClV ali mlx m muestra M6,-7(' 1%.%%%1#A 1mol Cl A35.5 1 C+A250 ml x 100= 8.22% "Cl& 1 mol A g / ' 1mol Cl25 mlx0.7335 gM6,-7(' 2%.%%%15%A 1mol Cl A35.5 1 C+A250 ml x 100= 6.%%% "Cl& 1 mol A g / ' 1mol Cl25 mlx0.8265 gM6,-7(' 3%.%%%15%A 1mol Cl A35.5 1 C+A250 ml x 100= 8.6%% "Cl& 1 mol A g / ' 1mol Cl25 mlx0.6158 gResultados:0/lMODULO EXPERIMENTAL Pgina 41CARACTERIZACION QUIMICA DE ARCILLAS 2010 18.22 26.44 38.64Anlisis estadstico para 0/lDes,iaci&n est2ndar:s-1=3 !"# 4560.8877$%&'()*n 7 1/oe(iciente de ,ariaci&n:/.8. 6 s -19 100 6 '/&%*'*- 4;imite de con(ian2 3, +'3(*++.- ),(@4*)' = .7(.- 6-.- *236-7(*'+,-.MODULO EXPERIMENTAL Pgina 46CARACTERIZACION QUIMICA DE ARCILLAS 2010BIBLIOGRAFIA TVCNICA DE LA CERAMICA PEDER "ALD C,(@4*)' D.),27, A)'3,4*' 3, '(7, E3. O4,1'/ S.A. I21,2*,(. )*?*+BARCELONA J ESPA]A CER$MICA INDUSTRIAL FELIX SINGER ED(. I21. D(. P9*+.FM. I. C9,4. E. F. I. C,('4 SONJA S. SINGER EM A. B. S).F TOMO I/ II/ III C,(@4*)' EP(*4,(' E3*)*>2F E3. URMO. S.A.. DE EDICIONES BILBAO ^ ESPA]A1#6MODULO EXPERIMENTAL Pgina 4#