. Consideratii teoretice:
Calciul avand numarul atomic 20 este dupa aluminiu cel mai raspandit metal din scoarta terestra, reprezentand 3,4% din intraga masa a acesteia. Cea mai mare parte a calciului din scoarta terestra se gaseste sub forma de carbonat de calciu care este componentul principal al rocilor sedimentare. Carbonatul de calciu, CaCO3 apare in doua modificari cristaline: calcitul si aragonatul.
Calcitul este modificatia cea mai stabila si cea mai raspandita. Piatra de var (calcarul), este varietatea cea mai raspandita de CaCO3 , alcatuind deseori masive muntoase. De obicei este impurificata cu argila. Piatra de var are multiple intrebuintari: la obtinerea varului, la fabricarea sodei si in industria metalurgica. De obicei este alba, dar apar si varietati colorate in roz, verde, rosu, cenusiu, negru, etc. Creta este o varietate amorfa de CaCO3 de origine animala, provenita aproape in intregimedin resturi de foramnifere si alte microorganisme marine.
. Partea experimentala:
Scopul lucrarii:
Determinarea puritati unui esantion de calcar CaCO3 impur.
Determinarea puritatii CaCO3 prin metoda gaz-volumetrica.
Metoda se bazeaza pe masurarea volumului de CO2, care se degaja in urma reactiei chimice dintre CaCO3 si un acid mineral: HCl
Reactia generala care are loc in sistem este:
Instalatia in care se realizeaza determinarea experimentala este prezentata in fig. 1 si este alcatuita din urmatoarele componente
- Vasul de reactie 1, constand dintr-un balon de sticla cu fundul rotund, avand capacitatea de 250 cm3
- Dop special cu slif 2, prevazut cu 2 tuburi laterale.
- Biureta gradata de 100 cm3 3, pentru HCl
- Un pahar berzelius de 800 cm3 5
- Biureta gradata de 100 cm3 6, pentru masurarea volumului de CO2, prevazut cu un tub de cauciuc si un robinet
- Un tub de sticla indoit 8
. Modu de lucru:
Pe o sticla de ceas cu diametrul de 50-80 mm, careia I s-a determinat in prealabil se cantaresc cu mare exactitate la balanta analitica intre 0,1-0,2g CaCO3 marmura sub forma maruntite. Se introduc granulele in vasul de reactie (1), eventualele urme din marmura sub forma de pulbere fina, ramase pe sticla de ceas, se aduc cantitativ in vasul de reactie (2), si se face legatura cu biureta (3), folosind un tub flexibil dintr-un cauciuc sau alt material plastic rezistent la HCl. Toate legaturile trebuie sa fie etanse. Se umple cu atentie biureta (3), cu HCl.
Se umple paharul Berzelius (5) cu apa. Diferenta dintre nivelul initial al apei si cel realizat dupa terminarea reactiei, reprezinta volumul de CO2 rezultat din proba de marmura luata in lucru. Se aduce acest volum de gaz la conditii normale de presiune si temperatura cu ajutorul relatiei:
In care:
- V0 = vol de gaz adus la conditii normale;
- V = vol. De gaz citit la biureta (6) in cm3;
- P = presiunea atmosferica citita la un barometru;
- P = presiunea vaporilor de apa la temperatura experimentului (in mm col. Hg);
- t = temperatura de lucru (in oC);
Se afla masa intregului volum de gaz rezultat din proba de analizat. Se calculeaza apoi continutul CaCO3 din marmura analizata care se raporteaza la 100 g substanta.
in care:
- CaCO3 % = continutul de CaCO3 din 100 g marmura analizata;
- V0 = volumul de CO2 in conditii normale;
- 0,001978 = masa unui cm3 de CO2 in grame;
- 44 = masa moleculara a CO2;
- a = masa probei de analizat in grame.
