Monografias.com > Química
Descargar Imprimir Comentar Ver trabajos relacionados

Obtención de Carbono Activado




Enviado por adanqfb



    Objetivos

    • Obtener carbón activado a partir de una
      sustancia orgánica (sacarosa).
    • Comparar la eficiencia del
      carbón activado obtenido en laboratorio
      con respecto al carbón activado Q.P.

    Fundamento teórico

    Uno de los componentes químicos esenciales de los
    glúcidos es el carbono; la
    fórmula empírica de la mayoría de ellos es:
    CnH2mOm, o
    Cn(H2O)m, de donde procede el
    nombre de carbohidratos
    o hidratos de carbono, lo que indica que se trata de compuestos
    en los que la porción de oxígeno
    e hidrógeno guarda la misma relación
    estequiométrica que en el caso del agua; lo que
    queda una vez retirada ésta, es sólo carbono. Esta
    disposición, parece confirmarse con el fuerte
    calentamiento de los glúcidos, ya que amarillean, pardean,
    se ennegrecen y quedan convertidos en un fino carbón,
    obteniéndose agua en el
    destilado, reacción muy conocida desde hace mucho tiempo y se puede
    realizar de dos métodos:
    mediante deshidratación
    térmica
    y por como el
    sulfúrico, que produce también una
    suspensión de carbón finamente dividido al calentar
    algunos glúcidos en su seno.

    En condiciones menos drásticas, los ácidos
    provocan una deshidratación parcial con
    resinificación parecida a la que se obtiene con un
    calentamiento no demasiado fuerte de un glúcido en seco
    (caramelo), con compuestos en los que la proporción entre
    carbono y oxígeno-hidrógeno sube progresivamente
    mediante la formación de resinas que adquieren colores variados,
    en algunos casos diferentes, según el glúcido
    tratado.

    El carbón activado obtenido en la destilación seca de la sacarosa está
    finamente dividido, como puede observarse por su elevada
    superficie de adsorción, que extrae la fucsina de su
    dilución. La unión de este tipo es física, una simple
    adsorción, como se demuestra al eluir colorante con la
    adición de un disolvente con elevada apetencia por el
    colorante, como lo es el etanol.

    Toxicología

    FUCSINA BÁSICA: Mezcla de tres parte de
    acetato de pararosanilina y una parte de hidrocloruro de
    pararosalina. Usos: tinción de Tuberole Bacillus y
    para distinguir entre los tipos de bacterias coli
    y aerogenes en el endomedio.

    Toxicología en piel: Eczema,
    erupciones acneformes, crecimientos papilares en algunas
    ocasiones, epiteliomatosos.

    Toxicología por ingestión: queilitis y
    gingivitis, dolor de cabeza, nauseas, vómitos y
    diarrea, debilidad.

    ETANOL: Irritante, depresivo del sistema nervioso
    central (SNC), provoca irritación de ojos y tracto
    respiratorio, dolor de cabeza, vértigo, somnolencia,
    confusión mental, fatiga, anorexia y
    náuseas; temblores o narcosis.

    SACAROSA: Azúcar
    de mesa C12H22O11, no hay
    toxicología reportada.

    Propiedades: Terrones o polvo duro, blanco, cristales
    secos, sabor dulce, inodoro, soluble en agua, ligeramente soluble
    en alcohol, las
    soluciones son
    neutras al tornasol.

    Monografía del producto

    Una forma de carbón amorfa, caracterizada por su
    gran capacidad de absorción de gases, vapores
    y sólidos coloidales. La superficie interna de
    carbón activado se ha calculado que es de unos
    334.5m2 por gramo, la densidad
    varía entre 0.08 y 0.5. No es eficaz para eliminar
    etileno.

    Peligros: inflamable, tóxico por
    inhalación del polvo.

    Usos: Decolorante de azúcar, purificación
    de agua, recuperación de disolventes.

    Método 1: Obtención de carbono por
    deshidratación térmica

    Material Reactivos

    2 tubos de ensayo. Sacarosa.

    1 varilla de vidrio. Solución acuosa de fucsina
    básica al 0.1%.

    Algodón Etanol al 96%.

    Embudo de tallo corto.

    Mechero Bunsen.

    Pipetas graduadas.

    Mortero con pistilo.

    Diseño experimental

    1. Pesar una pequeña cantidad de
      sacarosa.
    2. Calentar el tubo a llama directa. Cuando el caramelo
      se vaya oscureciendo y ya no desprenda gases se
      forma una masa amorfa de carbón.
    3. El carbón obtenido se tritura con una varilla
      de vidrio dentro
      del mismo tubo.
    4. Extraer el sólido y pesarlo (calcular el % en
      peso de carbón activo obtenido).
    5. Pulverizar en el mortero y guardar en otro tubo
      tapado.
    6. Al embudo se le introduce una torunda de
      algodón (algodón ligeramente mojado) en la rama
      estrecha (de modo que lo tapone, pero que permita el paso de
      líquidos).
    7. Colocar sobre el tapón el carbón
      obtenido.
    8. Verter con cuidado unos mL de solución de
      fucsina básica encima del carbón, con cuidado (el
      líquido que va filtrado es prácticamente incoloro
      ya que la fucsina ha sido absorbida en el carbón
      activo).
    9. Añadir 3mL de etanol (el filtrado será
      ahora de color rojo ya
      que el etanol ha desplazado la fucsina de su adsorción
      sobre el carbón activo).
    10. El sólido retenido en el tapón de
      algodón es el carbón activado.

    Método 2: Deshidratación química con un
    ácido concentrado

    Material Reactivos

    Vaso de precipitado de 250mL. Azúcar.

    Agitador. H2SO4
    concentrado.

    Papel filtro. Agua destilada.

    Aro metálico. Solución de
    anilina.

    Matraz kitazato. Carbón activado Q. P.

    Mortero y pistilo.

    Crisol o cápsula de porcelana.

    Embudo de porcelana.

    Embudo Buchner.

    Pipeta.

    3 tubos de ensaye de 16x150mm.

    Embudo de talle corto.

    Soporte universal.

    Diseño experimental

    1. Pesar 10g de azúcar en una balanza granataria
      y colocarlo en un vaso de precipitado de 250mL.
    2. Agregar lentamente 10mL de ácido
      sulfúrico concentrado agitando vigorosamente (evitar que
      se enfríe la reacción calentando el vaso con la
      mano), hasta la formación del carbono*.
    3. El carbón que se obtiene se filtra al
      vacío y se lava con 100mL de agua destilada.
    4. Dejar secar 5min al vacío, pesar en una
      cápsula de porcelana y secar en el mechero por 5
      minutos.
    5. Moler en el mortero hasta obtener un polvo muy fino,
      este se activa en la estufa calentando de 200°C a 300°C
      por 30min y se deja enfriar.
    6. Se coloca el carbón activado obtenido en un
      embudo de tallo corto sobre papel
      filtro, se agregan lentamente 2mL de anilina.
    7. En otro embudo depositar la misma cantidad de carbono
      activado comercial, agregar 2mL de solución de anilina
      lentamente.
    8. Observar diferencias en ambos casos.

    *NOTA:
    ¡¡REACCIÓN EXOTÉRMICA, NO INHALAR
    VAPORES, SON TÓXICOS!!

    Conclusiones

    • Se puede obtener carbono activado a partir de la
      sacarosa y de la mayoría de los carbohidratos.
    • El carbono comercial es de mayor calidad, pero
      de un precio muy
      elevado.
    • El método
      más sencillo y preciso para obtener carbón
      activado es el 1, aunque si se calentara a temperaturas
      más elevadas y durante más tiempo, se
      obtendría carbono de mayor calidad.

    Bibliografía

    1. HAWLEY. "Diccionario de Química y productos
      químicos" Ed. Omega, 2ª ed. pp. 194, 490,
      880.
    2. PLUNKETT. "Manual de toxicología
      industrial" Ed. URMO. España
      pp. 57.
    3. ALEMANY. "Prácticas de
      bioquímica" Ed. Alhambra. Pp. 58-61.
    4. UAEM. "Programas de estudio y manuales de
      prácticas de química" Ed. UAEM México (1996). pp.22, 23.

    Resumen:
    Práctica de laboratorio de
    química, obtención de carbono (o carbón)
    activado.

    Palabras clave:
    química, carbono, carbón, carbohidratos,
    azúcar, prácticas,
    laboratorio.

    Categoría:
    Química (prácticas de laboratorio)

     

     

    Autor:

    Adán Monroy Perdomo
    Estudiante de la Facultad de Química de la Universidad
    Autónoma del Estado de
    México

    Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página, avanzadas formulas matemáticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa, puede descargarlo desde el menú superior.

    Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com. El objetivo de Monografias.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información. Asimismo, es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias.com como fuentes de información.

    Categorias
    Newsletter