Este documento describe un experimento para determinar la concentración más recomendable de cloruro de aluminio en una solución electrolítica para controlar la floculación de una suspensión de carbonato de magnesio. Se prepararon suspensiones con diferentes volúmenes de una solución de AlCl3 al 4% y se midió el volumen de sedimento después de 30 minutos. Los resultados mostraron que la probeta con 0.0096 g/mL de AlCl3 tuvo la mayor sedimentación, indicando que esta es la concentración más efectiva para controlar la floculación.

2. Cabrera Cosme Jorge Alberto.
Contreras González Janathan Aram.
Gómez Zeferino Josué Adiel.
Vargas González Lucero.

3. Determinar la concentración más recomendable
de una solución de electrolito para lograr el
control de la floculación de una suspensión
fluida de baja viscosidad.

5. Las mezclas o dispersiones se pueden clasificar, según el tamaño de las
partículas de la fase dispersa, en: disoluciones, suspensiones y
coloides.
En una disolución verdadera hay partículas de líquido, sólido o gas
(fase dispersa) disueltas en otro líquido, sólido o gas (fase
dispersante), pero las partículas no se alcanzan a distinguir a simple
vista porque son muy pequeñas, debido a ello las soluciones se
califican como dispersiones homogéneas.
Las suspensiones son dispersiones heterogéneas constituidas por una
fase dispersa sólida en el seno de una fase dispersante líquida. En
este caso, las partículas dispersas presentan un tamaño mayor a 0.1
micrómetro por lo que se logran apreciar a simple vista y si se dejan
reposar, sedimentan.

6. Las suspensiones son inestables por su propia naturaleza, tendiendo a separarse las
dos fases. Se puede aumentar la estabilidad de varias maneras: 1) por la adición
de sustancias que, rodeando a las partículas sólidas, faciliten su humectación;
2) aumentando la viscosidad del medio por la adición de sustancias
viscosizantes y 3) por la incorporación de electrolitos proveedores de cargas
eléctricas.
Las partículas de un coloide se encuentran entre los tamaños de estas dos primeras.
No se logran distinguir a simple vista, pero tienen propiedades que permiten
diferenciarlas de las soluciones. Los coloides tienen una propiedad óptica
exclusiva, que se conoce como el efecto Tyndall: debido al tamaño de las
partículas, éstas funcionan como espejitos que reflejan la luz, lo que permite
ver la trayectoria de un rayo de luz que pasa a través del recipiente en el que se
encuentra el coloide, en tanto que las soluciones son completamente
transparentes (no se observa el rayo de luz en el recipiente), y las suspensiones,
debido al gran tamaño de las partículas, suelen ser opacas.

8. En 5 vidrios de reloj, se pesa con balanza analítica, 1 g del carbonato
de magnesio pulverizado, lo más aproximado posible.
Se rotulan 5 probetas de 50 mL (totalmente secas) con los números
0, 1, 2, 3 y 4.

9. Se incorpora cuidadosamente a cada una de ellas el gramo
de carbonato de magnesio (procurando no perder
partículas). Se enjuaga el respectivo vidrio de reloj con
10 mL de agua destilada, ayudándose con un embudo.
Se agrega a cada probeta la solución de cloruro de aluminio
al 4 % y agua destilada de la siguiente manera.

10. Probeta No. Volumen de AlCl3 al 4 % Agua destilada
0 0 mL Completar a 50 mL
1 6 mL Completar a 50 mL
2 12 mL Completar a 50 mL
3 19 mL Completar a 50 mL
4 25 mL Completar a 50 mL

11. Se agitan perfectamente bien las suspensiones y se dejan reposar 30
minutos.
Se anota el volumen del sedimento en cada una de las probetas.
Se calcula el volumen de sedimentación (F) correspondiente a cada
una de las suspensiones, mediante la siguiente fórmula:
F =

12. Se calcula la concentración del cloruro de aluminio en
g/mL presente en cada probeta, mediante la fórmula:
En donde:
C1 = Concentración en g/mL del Cloruro de Aluminio al 4% = 0.04
g/mL
V1 = Volumen de Cloruro de aluminio al 4 % añadido a la probeta.
C2 = Concentración del cloruro de aluminio en g/mL en la probeta.
V2 = Volumen total en la probeta = 50 mL
C1 V1 = C2 V2

13. Se grafica el volumen de sedimentación (F) obtenido (Eje Y) frente
a la concentración (C2) del Cloruro de Aluminio (en g/mL)
presente en cada probeta (Eje X).
Se determina cuál es la concentración de electrolito más
recomendable para controlar la floculación.

15. Después de prepara cada una de las suspensiones con su respectivo
volumen de AlCl3 al 4 % lo importante era observar como se
sedimentaba cada uno de las suspensiones después de 30
minutos de dejarlas reposar, desafortunadamente tuvimos un
percance en la practica con una de las probetas lo que influyó en
los resultados de nuestro experimento tanto físicos como
cálculos.
En todas las probetas hubo una buena sedimentasión aunque cada
una con diferente volumen, el sedimento se compacto en una
sola porción, sin embargo la probeta en la que tuvimos el
percance el sedimento se dio por partes como en franjas.

17. A pesar de la sencillez de la práctica, ésta es muy importante debido a
su aplicación en la industria.
En esta existe un agente floculante, cambia potencial zeta de las
partículas (electrolito, tenso activo o polímero cargado adsorbido en
superficie).
El potencial Z es una medida de la magnitud de la repulsión o atracción
entre las partículas. Su medida proporciona una idea detallada de los
mecanismos de dispersión y es la clave del control de dispersión
electrostático.
Si el valor absoluto del potencial zeta es muy alto, el sistema deflocu la
debido al incremento de la repulsión, y la dispersión sedimenta.
La velocidad a la cual se produce la floculación es importante para la
estabilidad de las dispersiones suspendidas. La rapidez ola lentitud
de ese proceso depende de la presencia de una barrera repulsiva
entre partículas adyacentes, cuya ausencia para un sistema mono
disperso, produce floculación rápida.

19. Probeta Volumen de
sedimentación (F)
0 0.12
1 0.29
2 0.44
3 0.25
4 0.38
Tabla 1

20. Probeta Concentración
0 0
1 0.0048
2 0.0096
3 0.0102
4 0.02
Tabla 2