DETERMINACIÓN DE LA RIQUEZA EN MANGANESO DE UNA PIROLUSITA PARA UNA POSIBLE EXPLOTACIÓN



DETERMINACIÓN DE LA RIQUEZA EN MANGANESO DE UNA PIROLUSITA PARA UNA POSIBLE EXPLOTACIÓN






1- OBJETIVOS:

El objetivo de esta práctica es determinar la concentración de manganeso existente en un mineral de pirolusita para saber si es productiva su explotación minera.
2- FUNDAMENTO TEÓRICO:

En esta práctica buscamos determinar si un mineral de pirolusita tieneun contenido en manganeso lo suficientemente alto como para que su explotación será rentable, la cantidad para que su explotación fuera viable sería con un contenido en peso superior al 40% de MnO2. La determinación de MnO2 se realiza mediante el tratamiento con un exceso de una disolución de reductor en medio ácido y valoración del reductor no consumido con disolución normalizada del oxidante. Seutilizan varios reductores como el sulfato ferroso, el oxalato sódico o el óxido arsenioso. Este exceso de reductor se puede hallar mediante la valoración de una disolución valorada de permanganato potásico. El reductor que vamos a utilizar nosotros va a ser el oxalato sódico, ya que los otros dos tienen algunas características que los hacen menos adecuados para esta valoración.
El permanganatopotásico se considera un buen compuesto para realizar la valoración de una sustancia debido a que es un oxidante fuerte en medio ácido, también puede utilizarse como autoindicador debido a su fuerte color violeta, lo que permite conocer el punto final de la valoración sin tener que añadir otra sustancia. Un inconveniente del mismo, es que en las reacciones de reducción pueden aparecer compuestoscon estados de oxidación intermedios que causan la producción de fenómenos de autocatalisis.

Para que no se autocatalice es necesario conservar la disolución en la oscuridad, en un lugar frío y en ausencia de MnO2. El permanganato de potasio no se considera un patrón primario por lo que las disoluciones preparadas a partir de él hay que normalizarlas con un patrón primario. Vamos a utilizar eloxalato sódico. En el momento de normalizar la disolución frente a nuestro patrón primario elegido, debemos tener ciertas precauciones para evitar la formación de otros compuestos no deseados como el agua oxigenada o el dióxido de manganeso.
Para evitar la formación de H2O2 debemos valorar inmediatamente la disolución porque si ésta se descompone puede conducir a errores por defecto.
Debemosvalorar en medio H2SO4 entre 1 y 1.5M por dos cosas: por requerir H+ la estequiometria de la reacción y porque puede formarse dióxido de manganeso, MnO2, causante de errores por exceso.
Para acelerar las etapas lentas del proceso, debemos calentar la disolución hasta unos 60-70 oC.

Debemos añadir MnO4- mezclándolo rápido para evitar la formación de MnO2 por un descenso de la acidez y tambiéntener especial cuidado al añadir el permanganato directamente sobre la disolución y no resbalando por las paredes del recipiente ya que se podría catalizar la reacción mediante la formación de MnO2 en las paredes del mismo.
Reacción del MnO2 de la pirolusita con el reductor en exceso:
La reacción del dióxido de manganeso sólido en medio ácido con el oxalato disuelto es lenta y heterogénea. Según aque tiempo se pare la reacción puede haberse consumido o no todo el manganeso. Por ello calentamos la disolución un tiempo aproximado de 10 minutos para conseguir la máxima reacción del MnO2 de la pirolusita sin una gran pérdida de C2O42- por descomposición, con lo que así se reducen los errores por defecto y exceso.


3.- PARTE EXPERIMENTAL
LISTA DE REACTIVOS, APARATOS Y MATERIAL:
REACTIVOS:Disolución de permanganato potásico 0.02M.
Oxalato sódico sólido patrón primario.
Disolución de oxalato sódico patrón primario 0.05M.
Disolución de ácido sulfúrico 4M.
APARATOS:
Los aparatos que hemos utilizado en esta práctica han sido la balanza granataria, la balanza analítica y la placa calefactora.
MATERIAL:
En esta práctica hemos usado material de vidrio:
Vaso de precipitado...