analitica

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA BOGOTÁ (COLOMBIA), VOLUMEN 24, No. 2 DE 1995

ANÁLISIS DE ALEACIONES POR
QUELATOMETRIA
PARTE UNO
ALEACIONES CON COBRE, PLOMO Y CINC

Alfonso Clavijo Díaz.
Universidad Nacional de Colombia, Departamento de Química, AA 14490,
Santafé de Bogotá, Colombia.

RESUMEN
Se desarrolla un modelo químico-matemático con fundamento en los
equilibrios ácido-base yasistido por un computador personal, para el
análisis de iones metálicos aislados o en mezclas. Se elaboran curvas de
titulación teóricas teniendo en cuenta el quelón, el pH, las especies
formadoras de complejos (auxiliares y enmascarantes) y el uso de un
indicador metalocrómico. Como resultado de lo anterior, se desarrolla un
método de análisis volumétrico (quelatometría) para la determinacióncuantitativa de los iones cobre, plomo y cinc en aleaciones.

ABSTRACT
A chem-mathematic model and experimental method based on the acidbase equilibria is developed for the analysis of methallic ions, isoiated or
in mixtures. The theorical tittiing curves, including chelones-forming
agents and metallo-chromic indicator were worked on a personal computer.
This chelometric method was appliedto the quantitative determination of
copper, zinc and lead ions in alloys.

INTRODUCCIÓN
Para la determinación de iones metálicos en solución en los líltimos años
se han implementado metodologías soportadas por técnicas modernas
como: Cromatografía Líquida de Alta Eficiencia con detección espectrofo-

®

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, BOGOTÁ (COLOMBIA), VOLUMEN 24, No. 2 DE 1995tométrica y electroquímica ( I ) , Electroforesis de Zona Capilar (2),
Espectrometría de Absorsión Atómica de Llama (3,4,5); métodos de alta
sensibilidad y costos elevados. Se hace necesario implementar un método
de análisis para aleaciones (bronces y latones) soportado en primer lugar
por la elaboración de curvas teóricas de valoración para cada uno de los
iones metálicos y para las mezclas deestos iones, frente al Titriplex (III);
en segundo lugar se realizan valoraciones simuladas, asistidas por un
computador (PC), mediante la implementación de un modelo químicomatemático utilizando un programa QBASIC y su posterior aplicación al
diseño experimental. En tercer lugar se efectiían las valoraciones experimentales para cada ion y para las inezclas de los iones en estudio, manteniendo losparámetros escogidos (pH, máxima y mínima concentración
del ion metálico, sistema amortiguador de pH, ligantes auxiliares (para
evitar la precipitación de los hidróxidos), enmascarantes e indicador
metalocrómico) en el desarrollo del modelo químico-matemático y su
simulación. Esto permite estudiar los efectos que ocurrirán al presentarse
cambios en las variables del proceso. Por último, deacuerdo a los resultados experimentales obtenidos, se ajusta el modelo hasta alcanzar un
grado aceptable de precisión y confiabilidad. Con base en lo anterior, se
estandariza un método de análisis volumétrico sencillo y de bajo costo,
que se encuentra respaldado por el modelo desarrollado y los resultados
obtenidos en el diseño experimental, para suplir una necesidad en el
control de calidadde aleaciones para la pequeña y mediana industria
metal-mecánica, que no dispone de recursos para la adquisición de equipos sofisticados y de alto costo.

MODELO QUIMICO-MATEMATICO
A manera de ejemplo, se desarrolla la valoración del ion Pb*-.
SISTEMA: Pb*- / Acido Tartárico. H,T y sus sales, HT y T-: 0.10 M /
Acido acético, AcOH y acetato de sodio, AcONa: 0.20 M (amortiguadores
de pH yauxiliares) / Titriplex (III), H^Y (quelón)/ piridilazoresorcinol.
Par, (indicador).
Tabla 1. Constantes de basicidad de t a r t r a t o y acetato a fuerza iónica
I 1) el complejo M{PAR},.
Del balance del indicador libre del ion metálico:
Cp^^ = [PAR=] + [PARH ] + [PARH,]
y en función de la especie monoprótica:
Cp.K = [PARH]*(Q,,,,*10n'^ + I + 10-^H/Q,,„) = [PARH-]*F„,„
Al comparar los...