TÉCNICAS DE FILTRACIÓN
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- OBJETIVO
Familiarizarse con las distintas técnicas de filtración con una suspensión acuosa de carbonato cálcico.
- BIBLIOGRAFÍA
http://www.ub.edu/oblq/oblq%20castellano/filtracio_grav.html#
- INTRODUCCIÓN
La filtración es una técnica empleada para separar un sólido insoluble presente en una suspensión sólido-liquido, se hace pasar la mezcla a través de una membrana porosa para retener en esta el sólido.
Llevaremos a cabo tres filtraciones, dos con embudo cónico usando como fuerza impulsora la gravedad y una con embudo buchner, que es una técnica más rápida y efectiva que usa como fuerza impulsora la presión atmosférica al aplicar vacío en el sistema.
- MATERIALES
-Papel de filtro
-Embudo cónico y buchner
-Kitasatos
-Adaptador cónico
-Trompa de agua,
-Vaso de precipitados (100mL)
-Pipeta aforada (50mL)
-Probeta (100mL)-Varilla de agitación
-Balanza
-Cronómetro.
- REACTIVOS
-Carbonato cálcico CaCO3
-Agua destilada
- Cálculos para la preparación de disoluciones:
No requiere cálculos.
- PROCEDIMIENTO Y OBSERVACIONES
1-Pesar 5,00g de carbonato de calcio en un vaso de precipitados de 100mL o similar.
2-Añadir al vaso con el carbonato 50mL de agua destilada medidos con una probeta.
3-Preparar un pie con un aro y colocar una probeta de 100mL o similar sobre la base del pie.
4-Preparar un filtro de 4 pliegues adecuado al embudo cónico elegido.
5-Colocar el filtro de 4 pliegues dentro del embudo cónico.
6-Mojar con la cantidad mínima de agua el papel de filtro para que se adhiera a las paredes del embudo cónico
7-Colocar el embudo cónico con el papel humedecido en el aro en una posición tal que el vástago del embudo apoye en la pared interior de la probeta y quede por encima de la marca de graduación de 50mL de la probeta.
8-Remover la mezcla de carbonato y agua preparada en el punto 2 con una varilla.
9-Filtrar la mezcla bien agitada dirigiendo el chorro con la varilla a través del filtro de 4 pliegues, recogiendo el líquido directamente en la probeta de 100mL cronometrando el tiempo que se tarda en recoger los primeros 30mL; dejar que filtre todo el líquido yanotar el volumen total recogido y el tiempo total empleado.
10-Repetir los puntos del 1 al 9 pero empleando un filtro de 16 pliegues en esta ocasión, también humedecido, pero lógicamente sin adherirlo a las paredes (sería imposible sin quitarle los pliegues).
11-Pesar 5,00g de carbonato de calcio en un vaso de precipitados de 100mL o similar.
12-Añadir al vaso con el carbonato 50mL de agua destilada medidos con una probeta.
13-Preparar un montaje para filtración a vacío: pie, pinza, kitasatos, adaptador cónico, embudo buchner, conectando el kitasatos directamente a la trompa de agua mediante una goma de vacío si no hay material para intercalar un frasco de seguridad.
14-Preparar un filtro circular adecuado al tamaño del embudo buchner.
15-Colocar el filtro circular tapando los agujeros del buchner y humedecerlo con la mínima cantidad de agua.
16-Abrir el grifo del agua al máximo y asegurarse que el papel del buchner está adherido por el vacío (debe notarse el embudo bien “sujeto” en el adaptador).
17-Filtrar la mezcla bien agitada dirigiendo el chorro con la varilla a través del filtro circular, recogiendo el líquido en el quitasatos, cronometrando el tiempo que se tarda en filtrar todo el líquido por completo.
18-Medir el volumen de agua recogido en el kitasatos con una probeta de 100mL.
19-Descartar las disoluciones acuosas por el fregadero y recoger los sólidos de los filtros en un recipiente etiquetado como “CaCO 3 de prácticas filtración”.
20-Recoger los reactivos y limpiar todo el material.
- RESULTADOS Y CÁLCULOS
- Filtración con embudo cónico y filtro de 4 pliegues.
Carbonato cálcico
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Volumen de agua destilada
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Tiempo 30mL
minutos
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Tiempo total
minutos
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Volumen de liq, filtrado
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5.00g
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50mL
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1.28min
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5.23min
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48mL
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Velocidad de filtración en los primeros 30mL: Velocidad de filtración total:
30mL /1.28min= 23mL/min 48mL/5.23min= 9.2mL/min
- Filtración con embudo cónico y filtro de 16 pliegues.
Carbonato cálcico
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Volumen de agua destilada
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Tiempo 30mL
minutos
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Tiempo total
minutos
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Volumen de liq, filtrado
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5.00g
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50mL
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0.8min
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3.82min
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45mL
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Velocidad de filtración en los primeros 30mL: Velocidad de filtración total:
30mL/0.8min= 38mL/min 45mL/3.82min= 12ml/min
- Filtración a vacío con embudo buchner.
Carbonato cálcico
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Volumen de agua destilada
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Tiempo total
minutos
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Volumen de liq, filtrado
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5.00g
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50mL
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0.4min
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49mL
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Velocidad de filtración total:
49mL/0.4min= 1×10²mL/min
- CONCLUSIONES
Velocidad de filtración con embudo cónico.
En las filtraciones con embudo cónico se puede observar que la más rápida en recoger los primeros 30mL y el total del líquido ha sido la realizada con el filtro de 16 pliegues con una velocidad de 38mL/min a los 30mL y 12mL/min en u total de 48mL recogidos
La filtración más lenta lo ha hecho a una velocidad de 23mL/min y 9.2mL/min.
Velocidad de filtración con los 3 métodos.
En la gráfica se puede observar cómo, la filtración hecha a vacío con embudo buchner es mucho más rápida que las hechas con el embudo cónico.
Un total de 1*10²mL/min del buchner frente a los 9.2mL/min del filtro de 4 pliegues y 12mL/min del filtro de 16 pliegues.
Mediante un examen visual de los sólidos escurridos podemos observar que la operación hecha con el embudo buchner resultó ser más efectiva.
