Informe 2 Conocimiento Del Software Hsc y Construccion de Diagramas de Equilibrio y de Pourbaix

CONOCIMIENTO DEL SOFTWARE HSC Y

CONOCIMIENTO DEL SOFTWARE HSC Y CONSTRUCCION DE DIAGRAMAS

CONSTRUCCION DE DIAGRAMAS

DE EQUILIBRIO Y DE POURBAIX

DE EQUILIBRIO Y DE POURBAIX

INFORME

INFORME

LABORATORIO DE HIDRO Y ELECTROMETALURGIA

LABORATORIO DE HIDRO Y ELECTROMETALURGIA

PRESENTADO A:

PRESENTADO A:

MsC. JHON FREDDY PALACIOS

MsC. JHON FREDDY PALACIOS

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANT

SANTANDER

ANDER

FACULTAD DE INGENIERÍA FÍSICO-QUÍMICAS

FACULTAD DE INGENIERÍA FÍSICO-QUÍMICAS

ESCUELA DE

ESCUELA DE INGENIERÍA METAL

INGENIERÍA METALÚRGICA Y CIENCIA

ÚRGICA Y CIENCIA DE MATERIALES

DE MATERIALES

BUCARAMANGA

BUCARAMANGA

!"#

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OBJETIVOS

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

• Usar el programa HSC la construcción de diagramas de composiciones

de sistemas acuosos en equilibrio y diagramas de Pourbaix en sistemas hidrometalúrgicos.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Representar con los diagramas de composiciones de sistemas acuosos

en equilibrio las precipitaciones de iones metálicos por la adición de sales metálicas.

• laborar !iagramas de Pourbaix "h#PH$ para distintos sistemas% donde

se in&olucra el 'u% (n% Cu% como elementos principales

• 'nali)ar cada uno de los diagramas basándose en las di*erentes

condiciones traba+adas "&ariación de temperatura y concentración$.

I$%&'s(& () *&+%&(,( HSC S')'.+$(& '/0.).1&.0, +,*+s.2.+$s E$ )( $0'3( 3'$2($( ','&%'$2' s')'.+$(& &'(2' $'4 .$*02 5)' 6%.3' ')','$2s7 E$ )( 2(1)( *'&.89.(: s')'.+$(& )+s ')','$2+s /0.,.+s /0' ;+&,($ *(&2' 9') s.s2',( S')'.+$(& )(s ;(s's /0' .$<0=' '$ ') s.s2',( = 9(& +>  E$ )( $0'3( 3'$2($(: s')'.+$(& )(s 's*'.'s /0' .$2'&3.'$'$ '$ ') s.2',( = 9(& +$2.$0(& E$ )( 2(1)( /0' (*(&'': .$2&+90.& )+s 9(2+s $''s(&.+s 9' 2',*'&(20&( = +,*+s..+$ = 9(& 3()+& () s2'* G0(&9(& )( ?+@( 9' ()0)+ = s')'.+$(& G.11s D(& ).> '$ ()0)(& *(&( %'$'&(& )(s .2'&(.+$'s $''s(&.(s S')'.+$(& 9&(4 9.(%&(, S')'.+$(& )( 's*'.' *(&( ') '@' : 9(& $'2 = )0'%+ )(s 's*'.'s 9') '@' =: 9(& $0'3(,'$2' $'2 E$ )( $0'3( 3'$2($( 9(& ).> '$ DIAGRAM = (*(&''&( ') 9.(%&(,( &'().B(9+ I$%&'s(& () *&+%&(,( HS C D(& ).> '$ )( +*.+$ E?-*H 9.(%&(,s Es+%'& ') ')','$2+ ,'2).+ *&.$.*() = )+s +2&+s ')','$2+s Es+%'& )(s ;(s's /0' .$<0='$ '$ ') s.s2',( P&'s.+$(& O> = 's+%'& )(s 's*'.'s /0' s' &'/0.'&( Es&.1.& )( 2',*'&(20&( ( )( /0' s' 3( ( 2&(1(@(& = 9(& ).> '$ )( +*.+$ E* H I$%&'s(& )(s +$'$2&(. +$'s 9' )(s 's*'.'s D(& ).> '$ DIAGRAM

Construcción de diagramas de composiciones de sistemas acuosos en equilibrio.

ANALISIS DE RESULTADOS

PRCTICA . CONOCIMIENTO DEL SOFTWARE HSC PARA CONSTRUIR

DIAGRAMAS DE COMPOSICIONES DE SISTEMAS ACUOSOS EN

EQUILIBRIO

!iagramas de equilibrio en sistemas hidrometalúrgicos

 !iagrama de práctica% siguiendo el procedimiento propuesto

F%0&( ".

 ,abla de datos para el sistema en equilibrio Ca#C-#H-.

F%0&( .

Resultados presentados en escala logar/tmica% para el sistema en equilibrio Ca#C-#H-.

F%0&( #.

Resultados en *unción del pH% para el sistema en equilibrio Ca#C-#

H-V()+& ,(=+& 9' C(

F%0&( .

!iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio Ca#C-#H-. Con un &alor de 0.1 2mol de Ca3.

F%0&( .

!iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio Ca#C-#H-. Con un &alor de 4.1 2mol de Ca3.

V()+& ,(=+& 9' )( (98$ *&+%&'s3( 9' )( 's*'' /0' (2(

+,+ 3(&(1)' 9'*'$9'$2' CO '$ ') s+;24(&' +$+9+ +,+

s2'*.

F%0&( .

!iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio Ca#C-#H-. Con un &alor mayor de la adición progresi&a de la especie que actúa como

&ariable dependiente% C- 5 4..



V()+& ,'$+& 9' )( (98$ *&+%&'s3( 9' )( 's*'' /0' (2(

+,+ 3(&(1)' 9'*'$9'$2' CO '$ ') s+;24(&' +$+9+ +,+

s2'*.

F%0&( .

!iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio Ca#C-#H-. Con un &alor menor de la adición progresi&a de la especie que actúa como

PRACTICA .". APLICACIKN DEL SOFTWARE HSC PARA COSNSTRUIR

DIAGRAMAS DE COMPOSICIONES DE SISTEMAS ACUOSOS EN

EQUILIBRIO

SISTEMA ". A%  N(C)  HO

F%0&( .

 ,abla de datos para el sistema en equilibrio 'g 6 7aCl 6

H-F%0&( "!

. !iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio 'g 6 7aCl 6

H-n la 8gura 04 se obser&a el sistema acuoso en equilibrio 'g 6 7aCl 6 H- en el cual se anali)a que la concentración de 'g3 disminuye a medida que

reacciona con los iones Cl# y se *orma el cloruro de plata% disociándose completamente el ion 'g3 precipitando el 'gCl.

V()+& ,(=+& 9' A%

F%0&( "".

!iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio 'g 6 7aCl 6 H-. Con un &alor de 4.01 2mol de 'g30.



V()+& ,'$+& 9' A%

F%0&( ".

!iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio 'g 6 7aCl 6 H-. Con un &alor de 4.41 2mol de 'g30.

'l &ariar la concentración de 'g3% se puede obser&ar que las 8guras 04% 00 y 0 presentan el mismo comportamiento% pero% las cantidades de disociación de 'g3 o precipitación del 'gCl% dependen directamente de la cantidad de 'g9 que se a:ada al sistema presentando una relación de directa proporcionalidad.

V()+& ,(=+& 9' N(C)

F%0&( ".

!iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio 'g 6 7aCl 6 H-. Con un &alor de 4.40 2mol de 7aCl.



V()+& ,'$+& 9' N(C)

F%0&( "#.

!iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio 'g 6 7aCl 6 H-. Con un &alor de 4.4440 2mol de 7aCl.

'l &ariar la concentración del cloruro de sodio% como se &e en las 8guras 0; y 0<% no se a*ecta en gran medida el sistema en equilibrio ya que presenta unos peque:os cambios de concentración de las especies% pero siguiendo el mismo comportamiento del sistema de re*erencia de la 8gura 04.

V()+& ,(=+& 9' )( (98$ *&+%&'s3( 9' )( 's*'' /0' (2(

+,+ 3(&(1)' 9'*'$9'$2' N(C) '$ ') s+;24(&' +$+9+ +,+

s2'*.

F%0&( ".

!iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio 'g 6 7aCl 6 H-. Con un &alor mayor de la adición progresi&a de la especie que actúa

como &ariable dependiente% 7aCl 5 4.4.

V()+& ,'$+& 9' )( (98$ *&+%&'s3( 9' )( 's*'' /0' (2(

+,+ 3(&(1)' 9'*'$9'$2' N(C) '$ ') s+;24(&' +$+9+ +,+

s2'*.

F%0&( ".

!iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio 'g 6 7aCl 6 H-. Con un &alor mayor de la adición progresi&a de la especie que actúa

como &ariable dependiente% 7aCl 5 4.441.

n las 8guras 0< y 01 se &arió la concentración de la especie que actúa como &ariable dependiente% siendo la más notable di*erencia% la gran precipitación de los iones sodio y cloro al aumentar la concentración del 7aCl.

SISTEMA . B( = S& N(SO#  HO

F%0&( ".

 ,abla de datos para el sistema en equilibrio =a y Sr6 7aS-< 6 H-.

F%0&( "

. !iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio =a y Sr6 7aS-< 6 H-.

n este sistema se obser&a la disociación del =a3 a medida que precipita el =aS-< y los mismo sucede con el Sr3 y la sal SrS-<. ,ambi>n se obser&a la gran precipitación del ion metálico sodio sin reaccionar o inter*erir con las otras especies del sistema.

F%0&( ".

!iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio =a y Sr6 7aS-< 6 H-.Con un &alor de 0.1 2mol de =a3 y Sr3.



V()+&'s ,'$+&'s 9' B( = S&

F%0&( ".

!iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio =a y Sr6 7aS-< 6 H-.Con un &alor de 4.1 2mol de =a3 y Sr3.

'l &ariar las concentraciones de los iones bario y estroncio% los sistemas siguen el mismo comportamiento del sistema de re*erencia de la 8gura 0?% solo &aria los &alores de concentración. @a principal di*erencia es que al disminuir el =a y el Sr el ion sodio se precipita a gran escala hasta que alcan)a un punto donde su concentración permanece constante sin importar que se siga a:adiendo al sistema 7aS-<.

F%0&( !.

!iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio =a y Sr6 7aS-< 6 H-.Con un &alor de 4. 2mol de 7aS-<.

V()+& ,'$+& 9' N(SO#

F%0&( ".

!iagrama de equilibrio para el sistema en equilibrio =a y Sr6 7aS-< 6 H-.Con un &alor de 4.41 2mol de 7aS-<.

Como se obser&a en las 8guras 4 y 0% no es signi8cante la &ariación de la concentración del 7a S-< ya que presenta casi el mismo comportamiento del sistema de re*erencia% corri>ndose un poco a la derecha el diagrama representando una muy le&e &ariación de la concentración de las especies del sistema.

V()+& ,(=+& 9' )( (98$ *&+%&'s3( 9' )( 's*'' /0' (2(

+,+ 3(&(1)' 9'*'$9'$2' N(SO# '$ ') s+;24(&' +$+9+

+,+ s2'*.

F%0&( ".!iagrama de equilibrio para el sistema en equili brio =a y Sr6 7aS-< 6 H-. Con un &alor mayor de la adición progresi&a de la especie que actúa como &ariable dependiente%

7aS-< 5 4.4.

V()+& ,'$+& 9' )( (98$ *&+%&'s3( 9' )( 's*'' /0' (2(

+,+ 3(&(1)' 9'*'$9'$2' N(SO# '$ ') s+;24(&' +$+9+

+,+ s2'*.

F%0&( ".!iagrama de equilibrio para el sistema en equili brio =a y Sr6 7aS-< 6 H-. Con un &alor menor de la adición progresi&a de la especie que actúa como &ariable dependiente%

7aS-< 5 4.441.

'l &ariar la concentración de la especie que actúa como &ariable dependiente% se obser&a un cambio abrupto en el comportamiento de los sistemas% sobre todo si se disminuye la concentración como se &e en la 8gura 01% en la cual no se obser&a ninguna reacción de disociación ni precipitación de ninguna especie% permaneciendo las l/neas constantes en el diagrama