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QUÍMICA INDUSTRIAL QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL PRÁTICA: FILTRAÇÃO SIMPLES E À VÁCUO INTEGRANTES – 1º PERÍODO DE QUÍMICA INDUSTRIAL ADEMIR BECCALLI EDUARDA VICENTE LOUREIRO FERNANDO CUQUETTO ROCHA GABRIEL GARCIA PEREIRA LARISSA SILVA BATISTA LUIZ FERNANDO MARCELO PROFESSORA: PATRÍCIA S. S. ANDREÃO ARACRUZ/ES JUNHO – 2019 INTRODUÇÃO: A filtração é uma das aplicações mais comuns do escoamento de fluidos através de leitos compactos. O termo filtração pode ser utilizado para processos de separação dos sólidos de suspensões líquidas e, também para separação de partículas sólidas de gases, como por exemplo, a separação das poeiras arrastadas pelos gases utilizando tecidos. 1 O objetivo da operação é separar mecanicamente as partículas sólidas de uma suspensão líquida com o auxílio de um leito poroso. Quando se força a suspensão através do leito, o sólido da suspensão fica retido sobre o meio filtrante, formando um depósito que se denomina torta e cuja espessura vai aumentando no decorrer da operação. O líquido que passa através do leito é chamado de filtrado.1 Misturas entre sólidos e fluidos (substâncias que podem escoar e, assim, esse termo inclui líquidos e gases) são extremamente comuns tanto na indústria como no laboratório e mesmo na vida cotidiana: preparo do café e sucos de frutas, filtros de ar, combustível e óleo da frota automobilística, filtros de água, coador de café, filtro do ar condicionado e aspirador de pó são exemplos que aproximam o nosso cotidiano da tarefa de separar sólidos de fluidos. Na área industrial, a preparação de vacinas, alimentos e produtos farmacêuticos, refino de petróleo e tratamento de efluentes são alguns dos processos que necessitam de etapas de separação sólido- fluido. 2 Quando é necessária a quantificação ou qualificação desse precipitado e/ou decantado, o tipo de meio filtrante deve estar de acordo com o tipo de análise a ser realizada (se qualitativa ou quantitativa), o tipo de precipitado, e a distribuição do tamanho de partícula. Os poros do filtro devem ser menores que o tamanho das partículas a serem filtradas. Existem três tipos básicos de filtração: filtração a vácuo; filtração sob pressão positiva (um exemplo são os filtros-prensa de uso industrial); filtração por meio da ação da gravidade. A velocidade da filtração depende, além do meio filtrante, da temperatura da solução, do tipo de precipitado e da pressão aplicada ao sistema. O meio filtrante independentemente do tipo de filtração, a escolha do meio filtrante é o critério mais importante para que se obtenham resultados satisfatórios. Há uma grande variedade de meios filtrantes que diferem tanto na eficiência quanto no tipo de aplicação. Os meios filtrantes mais conhecidos são: papel de filtro, cadinho de Gooch e cadinho de vidro sintetizado. 2 OBJETIVOS Exercitar o uso da balança analítica; Desenvolver a técnica da filtração simples e filtração à vácuo; Determinar a massa do precipitado obtido. PROCEDIMENTOS Foi pesado com exatidão de 0,001 g cerca de 1,000 g de cloreto de bário em um béquer de 100 mL e cerca de 0,500 g de carbonato de sódio em um béquer de 50 mL. Repetimos o procedimento para ter os reagentes em duplicata. Acrescentamos 25 mL de água a cada béquer e agitamos com o auxílio de um bastão de vidro até a dissolução completa. Transferimos a solução de carbonato de sódio para o béquer da solução de cloreto de bário, com cuidado para não perder o material (evitando respingos). Lavamos o béquer da solução de carbonato de sódio com água destilada, para remover todo o carbonato, transferimos também a água de lavagem para o béquer de cloreto de bário. Pesamos o papel de filtro para determinar sua massa. Efetuamos a filtração com funil de Büchner (filtração a vácuo) e outra com funil analítico (filtração simples). Em ambos os casos, lavamos os precipitados retidos nos filtros com pequenas quantidades de água destilada. Removemos os papéis de filtro com cuidado para não os romper e não perder material. Colocamos em vidros de relógios tarados, para secagem. Pesamos os vidros de relógio e calculamos a porcentagem de precipitado obtido. OBSERVAÇÕES: 1.Na utilização do bastão de vidro, não contamine as soluções utilizando sem lavá-lo. 2.Adicione mais água (10 mL de cada vez) caso dissolução não tenha efetuado completamente. RESULTADOS E DISCUSSÃO FILTRAÇÃO SIMPLES Determinamos a massa do filtro, utilizando a balança analítica: Massa do papel de filtro (1): 1,1753 g Massa do papel de filtro (2): 1,1062 g Determinamos a soma da massa dos dois compostos: Massa do carbonato de sódio: 0,506 g Massa do cloreto de bário: 1,008 g Massa do cloreto de bário + carbonato de sódio: 1,514 g Determinamos a massa do precipitado obtido no final do procedimento: Massa do papel de filtro com o precipitado (1): 1,1084 g Massa do papel de filtro com o precipitado (2): 2.0838 g Massa do precipitado (1):1,1084 g – 1,1753 g = 0,0669 g Massa do precipitado (2): 2,0838 g – 1,1062 g = 0,9776 g Obs: Foi preciso a utilização de dois papéis de filtros, pois na primeira tentativa usamos o papel de filtro com dobradura sanfonado (que é o menos resistente por ter somente uma camada de papel) e a filtragem estava dando errado, então trocamos pelo papel de filtro em forma de cone. FILTAÇÃO À VÁCUO Determinamos a massa do filtro utilizando a balança analítica: Massa do papel de filtro: 0,9711 g Determinamos a soma da massa dos dois compostos: Massa do carbonato de sódio: 0,500 g Massa do cloreto de bário: 1,003 g Massa do cloreto de bário + carbonato de sódio: 1,503 g Determinamos a massa do precipitado obtido no final do procedimento: Massa do papel de filtro com o precipitado: 1,795 g Massa do precipitado: 1,795 g – 0,9711 g = 0,8239 g No final de cada filtração o líquido deveria ser incolor, porém nas duas filtrações o liquido final ficou com uma aparência esbranquiçada. Com isso, chegamos a conclusão que a filtração simples deu errado por causa do papel de filtro (sanfonado), trocamos o papel, porém não deu tempo de refazer a filtração. E na filtração à vácuo, o erro foi porque o diâmetro do papel era inferior ao funil de Buchner e ouve vazamento pelas laterais. CONCLUSÃO Realizamos a pesagem do papel filtro na balança analítica e encontramos uma massa correspondente a 1,1753 g e 1,1062 g. Determinamos a soma da massa dos dois compostos equivalentes a 0,506 g do carbonato de sódio e 1,008 g do cloreto de bário, obtivemos um valor de 1,514 g. Com a massa do precipitado obtido no final do procedimento determinamos que a massa do papel de filtro com o precipitado é 1,1084 g e 2.0838 g, pois foram utilizados dois papéis de filtro. Foi concluído que a massa final do precipitado após uma semana foi de 0,0669 g e 0,9776 g na filtração simples. Já na filtração a vácuo determinamos que a massa do filtro foi de 0,9711 g e com a soma das massas dos compostos de carbonato de sódio e cloreto de bário equivalentes a 0,500 g e 1,003 g foi obtido 1,503 g. Determinamos que a massa do papel de filtro com o precipitado obtido no final do procedimento foi de 1,795 g e após uma semana encontramos o valor de 0,8239 g. REFERÊNCIAS [1] FILTRAÇÃO. UFSC – Universidade Federal de Santa Catarina Depto De Eng. Química e de Eng. De Alimentos EQA 5313 – Turma 645 – Op. Unit. De Quantidade de Movimento. Disponível em: https://moodle.ufsc.br/pluginfile.php/1556540/mod_resource/content/1/FILTRACA O.pdf [2] Filtração simples e a vácuo. SOLID-LIQUID SEPARATION: CENTRIFUGES AND FILTER PAPERS. Disponível em: http://www.scielo.br/pdf/qn/v38n5/0100- 4042-qn-38-05-0749.pdf https://moodle.ufsc.br/pluginfile.php/1556540/mod_resource/content/1/FILTRACAO.pdfhttps://moodle.ufsc.br/pluginfile.php/1556540/mod_resource/content/1/FILTRACAO.pdf http://www.scielo.br/pdf/qn/v38n5/0100-4042-qn-38-05-0749.pdf http://www.scielo.br/pdf/qn/v38n5/0100-4042-qn-38-05-0749.pdf
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