Escuela de MetalurgiaCiclo 2007-I

Fundamentos Metalúrgicos IIExamen Parcial

22/V/07

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Datos:Cu

pKH2O // H+ + OH-                           

14MeOH + + H + //Me+2 + H2O 9.49

8.314 Me(OH)3 - + H+ // Me+ 2 + H2O 28.81

298.15 Me(OH)4-2 + H+ // Me+ 2 + H2O 41.58

2.303 Me(OH)2 ° (ac) + H+ // Me+2 + H2O 17.38

96500 Me(OH)2 (s) + H+ // Me+2 + H2O 11.97

P.Atm.(g/mol) 65.38

L.M.P.(mg/L) 1

Reacciones:

2.- Diagrama de Pourbaix del CobreCon ayuda del diagrama de Pourbaix Eth - pH adjunto se pide contestar las siguienets preguntas. Considerar una concentración total de las especiesdisueltas igual a [Cu] =10 - 3 M, considere soluciones ideales y una T = 25 C. Considerar solamente la zona de estabilidad del aguaSe pide:a) Señale en el diagrama las zonas inmunidad, corrosión y pasivación.b) Especifique, en base al diagrama en que ambiente se dará la contaminación por cobre en medio anóxico o no anóxico, ácido o básico?, en losefluentes metalúrgicos. ¿Porqué limitamos el análisis a la zona de estabilidad el agua?.c) ¿ Puede el CuO considerarse película pasivante del Cu2O?.d) ¿Existen equilibrios no redox en el sistema planteado?. Señalarlose) Escriba todas las ecuaciones de equilibrio del diagrama presentado. En función de los datos adjuntos.f) Con ayuda de los datos adjuntos verifique las coordenadas de los puntos invariantes a y b.

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1.- Eliminación de metales pesados de efluentes metalúrgicosUn efluente ácido con pH=3.5 y 200 mg/L de cobre es sometido a un proceso de neutralización con lechada de cal. Se desea determinar el rangoóptimo de pH en el cual se eliminará el cobre por debajo de 1 mg/L (dentro del límite máximo permisible para la Clase I de la ley general de aguasperuana). Considere que el sistema está a 25 C y que las soluciones son ideales y que P= 1 atm. Se sugiere trazar un diagrama de solubilidadsimplificado donde se considere solamente a las tres especies más importantes presentes (ver diagrama de predomiancia adjunto).

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

4 6 8 10 12 14

%[C

u]

pH

Diagrama de Predominancia Cu2+

%[Cu2+]

%[CuOH+]

%[Cu(OH)2 ]

%2[Cu2(OH)2+2]

%[Cu(OH)3-]

%[Cu(OH)4-2]

-2

Sin copias, libros, apuntes OSCME-413R

Reacción pK

Cu2+/Cu° -11.485

Cu2O/Cu° -15.646

CuO/Cu2O -22.573

Cu2+/Cu2O -7.325

Cu2+/CuO 7.624

O2/2H2O -83.099

2H+/H2 0.000

2.- Diagrama de Pourbaix del CobreCon ayuda del diagrama de Pourbaix Eth - pH adjunto se pide contestar las siguienets preguntas. Considerar una concentración total de las especiesdisueltas igual a [Cu] =10 - 3 M, considere soluciones ideales y una T = 25 C. Considerar solamente la zona de estabilidad del aguaSe pide:a) Señale en el diagrama las zonas inmunidad, corrosión y pasivación.b) Especifique, en base al diagrama en que ambiente se dará la contaminación por cobre en medio anóxico o no anóxico, ácido o básico?, en losefluentes metalúrgicos. ¿Porqué limitamos el análisis a la zona de estabilidad el agua?.c) ¿ Puede el CuO considerarse película pasivante del Cu2O?.d) ¿Existen equilibrios no redox en el sistema planteado?. Señalarlose) Escriba todas las ecuaciones de equilibrio del diagrama presentado. En función de los datos adjuntos.f) Con ayuda de los datos adjuntos verifique las coordenadas de los puntos invariantes a y b.

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Sin copias, libros, apuntes OSCME-413R