Calcinación del carbonato de calcio

CALCINACIÓN DE CARBONATO DE CALCIO EN UN HORNO TUBULAR
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
RODY SEBASTIÁN ESTRELLA ANDRADE
rody.sebas@hotmail.com

ABSTRACT:
The objetive was to perform the calcination of calcium carbonate by using a tubular kiln, placing a certain amount of carbonate into the kiln at a temperature higher than the calcination of carbonate, which was estimated in classes, so thatreaction is given. The amount of sample set, previously weighed, was in the kiln for a specified period after which time the sample was removed and weighed again, so that weights differences can determine the amount of carbon dioxide that was dislodged from the reaction. We were also provided additional data from other experiments to better analysis which allowed us to conclude that the calcinationreaction occurs in less time and better in the kiln tubular rather than mufla.

RESUMEN:
El objetivo fue realizar la calcinación del carbonato de calcio mediante el uso de un horno tubular, colocando una cantidad determinada de carbonato dentro de dicho horno a una temperatura mayor a la de calcinación del carbonato, la cual se calculó en clases, de tal forma que se dé la reacción. Lacantidad de muestra definida, previamente pesada, estuvo dentro del horno durante un tiempo determinado; transcurrido este tiempo se sacó la muestra y se pesó nuevamente, de modo que por diferencia de pesos se pueda determinar la cantidad de anhídrido carbónico que se desprendió de la reacción. También se nos proporcionó más datos tomados de otros experimentos con el fin de realizar un mejor análisis loque nos permitió concluir que la reacción de calcinación se da en menos tiempo y de mejor manera en el horno tubular antes que en la mufla.

INTRODUCCIÓN:
La calcinación es un tratamiento que se le da al carbonato de calcio en el que se obtiene un producto volátil, generalmente es dióxido de carbono. Dicho fenómeno ocurre cuando se aumenta la temperatura y se expone a dicho compuesto a lamisma; esta temperatura puede ser calculada mediante la energía libre de Gibbs.
La reacción que describe el fenómeno es:
CaCO_3→CaO+CO_2
La velocidad de la reacción es posible que dependa de la velocidad de la transferencia de calor que se produzca en cada partícula de la muestra a calcinarse, así como también de la porosidad de la misma ya que esto permitiría que cualquier producto gaseoso (eneste caso el anhídrido carbónico) escape con mayor facilidad que en un sólido no poroso. [1]
El mecanismo de descarbonatación de la caliza (carbonato de calcio) comprende inicialmente en la formación de una capa de óxido de calcio en la superficie de cada partícula de carbonato, seguido de la transferencia de calor a través del óxido hacia el interior de la partícula donde se encuentra elcarbonato sin reaccionar. Cuando la reacción ocurre a temperaturas muy elevadas se produce un fenómeno un tanto extraño debido a que se forma una especie de costra que impide la salida del dióxido de carbono contrariando a lo que habitualmente se estudia en la cinética de las reacciones químicas, la cual nos dice que a temperaturas elevadas debería aumentar la velocidad de la reacción, situación que noocurre con el carbonato por las razones mencionadas. Además la reacción es reversible y dicha reversibilidad aumenta con el incremento de la presión parcial del dióxido de carbono que se acumula en el interior de las partículas de carbonato. [2]
El estudio de esta reacción es muy importante para procesos en los que interviene este carbonato como parte de la producción de determinado producto ya quela temperatura óptima que se debe alcanzar, el tamaño de partícula, el equipo utilizado para la reacción son parámetros importantes a la hora del diseño de un proceso. Por ejemplo en la producción de cemento se le da uso a cada reactivo y producto de de la reacción, e incluso se puede llegar a realizar la calcinación en combinación de otros subprocesos que se complementan entre sí, sin embargo,...