UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN AREQUIPA
FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA METALÚRGICA
PROYECTO DE TESIS:
“CARACTERIZACION QUIMICA”
Presentada por:
Alumno Gian Franco Fuentes Cano
M,Sc. Pedro Figueroa Vildoso
AREQUIPA - PERÚ
2015
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
PLAN DE TRABAJO
(Inscripción)
Gian Franco Fuentes Cano, Ingeniería de Procesos, GianFuentes_1997@hotmail.com
1. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO:
1.1 Título de Proyecto
Caracterización Química
1.2 Planteamiento del Problema
En el siglo XXI se ha observado un gran desarrollo y evolución de la ciencia con respecto a las investigaciones relacionadas al estudio y composición de minerales, esto gracias al avance de la tecnología en la implementación de materiales e instrumentos que permiten una mayor eficacia en el análisis de minerales, además de generar gran desarrollo en la sociedad. Uno de estos estudios es acerca de caracterización química que se está desarrollando en diversos países, sin embargo en el Perú no encontramos establecimientos bien implementados en los cuales pueda producirse caracterización química a minerales
1.3 Objetivos Generales (de la Investigación)
Informar acerca de la caracterización química y profundizar en el conocimiento de la composición química de los materiales.
Objetivos Específicos
Conocer los fundamentos teóricos que sustentan cada paso del proceso de caracterización química.
Transferir los principios teóricos a la programación del análisis aplicado.
Profundizar en el conocimiento en caracterización química de materiales.
Conocer los procedimientos que permitan evaluar la calidad del resultado analítico.
Comprender que el análisis químico exige criterios para la elección y aplicación del procedimiento.
1.4 Importancia del Proyecto (Justificación del trabajo)
Hacemos un estudia de Caracterización química para profundizar el conocimiento en la composición de los materiales además mediante la caracterización química se puede identificar los grupos químicos presentes en cada material (Moléculas, átomos, iones)
Hipótesis (Formulación de la Hipótesis)
1.5 Antecedentes (Trabajos anteriores)
1.6 Marco teórico conceptual:
La Química Analítica es una rama de la Ciencia que trata acerca de la caracterización de las sustancias químicas. Por ello, su objeto lo constituye la materia en todas sus formas, ya sea inanimada o viviente, existente o posible. Su amplitud es enorme, pues abarca desde los átomos más sencillos hasta los productos naturales o sintéticos más complejos. Según la naturaleza de los objetos analizados, puede tomar distintas acepciones, como “Análisis Clínico”, “Análisis de Alimentos”, “Análisis Medioambiental”, “Análisis Farmacéutico”, etc. Este amplio campo hace imprescindible una relación con la práctica totalidad de las ciencias experimentales y con la tecnología industrial, colaborando a la resolución de sus problemas y convirtiéndose en un poderoso auxiliar para su desarrollo e investigación . El conocimiento de la composición de la materia presenta los aspectos de: Identificación de los grupos químicos presentes en ella (moléculas, átomos, iones) Determinación de la proporción en la que dichos grupos constituyen la muestra. Estos campos de acción dan lugar a la clásica división de la Química Analítica en Cualitativa y Cuantitativa. El conocimiento de la composición de la materia en las dos facetas mencionadas se ha considerado durante mucho tiempo como finalidad tradicional de la Química Analítica, juntamente con el desarrollo racional de nuevos métodos químicos, químico-físicos o físicos que colaboren al esclarecimiento de la composición de los materiales.
La caracterización de un sólido mediante distintos métodos, tiene como finalidad conocer cuali y cuantitativamente cómo está constituido el catalizador tanto en el bulk como en la superficie y qué transformaciones sufre como consecuencia de un tratamiento térmico, por ejemplo una reacción química. La caracterización de un catalizador nos proporciona tres tipos de información: Composición química y estructura (bulk y superficial). Textura y propiedades mecánicas. Actividad y selectividad catalítica. Composición química y estructura. Se refiere al estudio de la composición, estructura y proporciones de las fases individuales presentes, la composición en el bulk y en la superficie; la naturaleza y proporciones de los grupos funcionales que pueden estar presentes. Textura y propiedades mecánicas. Trata de la forma y tamaño de las unidades de catalizador, estructura de poro, área superficial total, disposición de las fases individuales entre sí. El estudio de las propiedades mecánicas se refiere a aquellas que son de importancia a nivel industrial, tales como: resistencia a la abrasión, dureza, resistencia al choque térmico, etc.
1.7 Metodología
Técnica de Difracción
Preparación de la muestra:
La muestra cristalina se muele hasta obtener un polvo fino y homogéneo. De esta forma, los numerosos pequeños cristales están orientados en todas las direcciones posibles; y, por tanto, cuando un haz de rayos X atraviesa el material, se puede esperar que un número significativo de partículas estén orientadas de tal manera que cumplan la condición de Bragg de la reflexión para todos los espacios interplanares posibles.
Colocación de la muestra
Las muestras adecuadamente pulidas, o en polvo alisadas, van colocadas en un portamuestra que se ubica en forma horizontal o vertical, según sea el dispositivo del equipo. El difractóm tro co ta u t ctor móvil rayo X qu para ca a á gulo 2 θ r gi tra la intensidad, permitiendo obtener el difractograma propio del material.
Interpretación de los diagramas de difracción
La identificación de las especies a partir de su diagrama de difracción de polvo cristalino se basa en la posición de líneas y en sus intensidades relativas. El ángulo de difracción 2 θ se determina por el espaciado entre un grupo particular de planos, con la ayuda de la ecuación de Bragg, la distancia d se calcula a partir de una longitud de onda de la fuente conocida y del ángulo medido. Las intensidades de las líneas dependen del número y del tipo de centros atómicos de reflexión que existen en cada grupo de planos y las concentraciones relativas de los distintos planos. Generalmente para identificar las diferentes fases cristalinas obtenidas se utilizan los patrones de difracción contenidos en la base de datos JCPDS (Joint Committee for Powder Diffraction Sources) de la ICDD (International Center for Diffraction Data). En estas fichas figuran los ángulos de difracción, intensidades, espaciados reticulares, índices de Miller de los planos, así como otras características del material (composición, color, punto de Técnicas de Caracterización. Conceptos Generales 64 fusión, clasificación mineralógica, densidad) y las condiciones en que se hizo la difracción (información bibliográfica). Hasta el 2005 este archivo contenía diagramas de más de 477000 materiales de referencia. Las bases de datos están disponibles en CD-ROM. Si la muestra contiene dos o más compuestos cristalinos, la identificación se hace más difícil. En este caso se utilizan varias combinaciones de las líneas más intensas hasta encontrar una coincidencia. Los materiales producen picos de difracción cuyas anchuras se relacionan con el tamaño de los cristales. Los materiales con cristales muy desarrollados producen picos bien definidos, y los menores a 1 µm generan picos de difracción anchos y hasta domos.
Referencias Bibliográficas
(Lolita Durán*, 2006) (Narváez*, 2004) (medicos, 2009) (Goldstein, 2003)
Goldstein, J. Y. (7 de octubre de 2003). http://sedici.unlp.edu.ar/. Recuperado el 5 de setiembre de 2015, de http://sedici.unlp.edu.ar/: http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/2681/IV_-_T%C3%A9cnicas_de_caracterizaci%C3%B3n._Conceptos_generales.pdf?sequence=8
Lolita Durán*, C. H. (18 de setiembre de 2006). Dialnet. Recuperado el 5 de setiembre de 2015, de Dialnet: Dialnet-CaracterizacionQuimicaFisicaYMicrobiologicaDeVermi-2574777.pdf
medicos, c. d. (4 de julio de 2009). http://www.eqmed.sld.cu/. Recuperado el 5 de setiembre de 2015, de http://www.eqmed.sld.cu/: http://www.eqmed.sld.cu/Documents/Documentos%20regulatorios/Guias/gt10.pdf
Narváez*, N. (17 de enero de 2004). http://ciat-library.ciat.cgiar.org/. Recuperado el 5 de setiembre de 2015, de http://ciat-library.ciat.cgiar.org/: http://ciat-library.ciat.cgiar.org/Articulos_Ciat/articulo%20nelmy-lascano.pdf
Planteamientos del desarrollo:
Análisis e Interpretación
2. CRONOGRAMA DEL PROYECTO
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ETAPAS
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INICIO
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FINAL
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Elaboración
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Planteamiento del tema
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Búsqueda de información
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Organización
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Recopilación de ideas
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Ordenar la información
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Ejecución
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Conceptualización de ideas
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Aplicación de reglas
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Reajuste
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Corrección de errores
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Modificación de información
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Informe Final
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Presentación
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Sustentación
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3.3 Recursos
3.3.1 Humanos
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NOMBRE
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LABOR
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Gian Franco Fuentes Cano
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Investigador
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3.3.2 Materiales:
polarimetros, refractometros, espectrometros, analizadores de gases o humos); instrumentos y aparatos para ensayos de viscosidad, porosidad, dilatacion, tension superficial o similares o para medidas calorimetricas, acusticas o fotometricas (incluidos los exposimetros); microtomos.
Arequipa, 2015 Setiembre 07
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