Síntese Do Alúmen De Potássio

1. Introdução

O alumínio é um metal branco acinzentado, leve, dúctil, não tóxico em seu estado não particulado, apesar de ser o 3º elemento mais abundante na litosfera é o metal mais jovem usado em escala industrial. É muito reativo, e é encontrado na natureza de forma apenas combinada. Não apresenta risco industrial; na forma de pó ou grânulos é tóxico por inalação ou ingestão. As características do alumínio permitem que ele tenha uma diversa gama de aplicações dentre elas em: eletroeletrônico, utensílios de cozinha, embalagens de alimentos, latas de refrigerantes, etc.

A produção de alumínio não é tão simples, este provém do minério bauxita, e sua extração é feita por um processo de eletrólise, que é difícil e precisa ser realizada com o auxílio de corrente elétrica. Por isso, procuram-se maneiras eficientes de reciclá-lo visando reduzir tanto a quantidade de sucata, como abaixar os custos de extração e preservar suas reservas naturais.

A reciclabilidade é um dos principais atributos do metal e reforça a vocação de sua indústria para a sustentabilidade em termos econômicos, sociais e ambientais. O alumínio pode ser reciclado infinitas vezes, sem perder suas características no processo de reaproveitamento, ao contrário de outros materiais podendo ser reciclado tanto a partir de sucatas geradas por produtos de vida útil esgotada, quanto por sobras do processo produtivo. O processo de reciclagem utiliza apenas 5% da energia elétrica e, segundo dados do International Aluminium Institute (IAI), libera somente 5% das emissões de gás de efeito estufa quando comparado com a produção de alumínio primário. O processo diminui o volume de lixo gerado que teria como destino os aterros sanitários.

Alúmens são sais duplos de sulfatos hidratados contendo cátions mono e trivalentes: M+M3+(SO4)2.12H2O. Atualmente, o alúmen é produzido somente a partir do hidróxido de alumínio proveniente do Processo Bayer e ainda é utilizado na indústria do couro, como um mordente, na indústria farmacêutica e de cosméticos e como agente de coagulação do látex. A aplicação industrial mais importante do alúmen de potássio hoje é como um aditivo na produção de cimento marmoreado e de gesso.

A prática experimental objetivou sintetizar e caracterizar o sulfato de alumínio e potássio, KAl(SO4)2.12H2O.

2. Procedimento Experimental

 Equipamentos e Vidrarias

• Béquer de 250 mL (02)

• Bastão de vidro (02)

• Funil de vidro (01)

• Papel de filtro (02)

• Funil de Büchner (01)

• Bomba a vácuo

• Placa de aquecimento

• Tubos de ensaio (3)

• Estante para tubos de ensaio (1)

• Espátula (1)

• Pipeta de 10 mL (3)

• Proveta de 50 mL (1)

• Pêra

• Bandeja para banho de gelo

• Termômetro

 Reagentes e soluções

• Alumínio

• Solução de KOH 1,5 M

• Solução de H2SO4 9 M

• Solução de BaCl2 0,1 M

• Solução de NaOH 0,1 M

• Solução de cobalto nitrito de sódio [Na3Co(NO2)6] 0,2 M

• Solução etanóica (1:1)/12 mL

 Metodologia

1. Síntese do alúmen de potássio

Uma folha de alumínio foi cortada em pedaços pequenos e foi pesado cerca de 0,5 gramas deste num béquer de 250 mL. Adicionou-se de forma lenta e cuidadosa com o auxílio de um bastão de vidro, 25 mL de uma solução de Hidróxido de potássio (KOH) 1,5 M. Esta etapa foi realizada na capela e anotaram-se as observações. O béquer foi aquecido em uma placa de aquecimento até que todo o alumínio tivesse sido dissolvido. Não foi necessário adicionar água destilada fez-se a filtração. A solução foi resfriada até a temperatura ambiente, e adicionou-se lentamente com o auxílio de um bastão de vidro e sob agitação 10 mL de ácido sulfúrico (H2SO4) 9 M.

Foram feitas as anotações. A solução foi aquecida levemente e não foi necessário fazer a filtração. O béquer foi colocado para resfriar em banho maria durante 15 minutos. Um papel de filtro foi pesado, a maior quantidade possível foi transferido para o funil de buchner, fez-se a filtração a vácuo dos cristais de alúmen. Usaram-se porções desta solução para remover os cristais que ficaram no béquer para o funil de buchner e o restante para lavar os cristais que ficaram no funil. Deixaram os cristais secarem eles foram pesados, calculou-se o rendimento da síntese.

2. Caracterização do produto obtido

Uma solução foi preparada dissolvendo aproximadamente 0,25 g de alúmen de potássio em 10 mL de água destilada. 3 tubos de ensaio foram separados e 1mL desta solução foi adicionada em cada tubo.

2.1 Teste para os íons sulfato

Adicionou-se a um dos tubos de ensaio contendo a solução de alúmen igual volume de uma solução de cloreto de bário (BaCl2) 0,1 M. Anotaram-se as observações

2.2 Teste para os íons alumínio

Adicionou-se no outro tubo de ensaio contendo solução de alúmen, gota a gota, uma solução de hidróxido de sódio 0,1 M. Observou-se a formação de um precipitado, e continuou a adição até que todo o precipitado fosse dissolvido. As observações foram anotadas.

2.3 Teste para o íon potássio

Adicionou-se ao ultimo tubo de ensaio contendo a solução do alúmen 1 mL da solução de cobaltonitrito de sódio [Na3Co(NO2)6. Por conta do tempo não houve formação do precipitado mesmo a solução sendo aquecida. As anotações foram observadas.