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UNIVERSIDAD DEL VALLE
SNTESIS DE PERCARBONATO DE SODIO
Juan David Burbano (1423133), Kevin David Prez (1425650)
1. Introduccin:
El percarbonato de sodio es un aducto de carbonato de sodio y
perxido de hidrgeno, de
frmula 2Na2CO3 3H2O2. Es un slido cristalino incoloro,
higroscpico y soluble en agua1. Se prepar por primera vez en 1899
por el qumico ruso Sebastin Moiseevich. El
percarbonato de sodio se produce industrialmente por reaccin de
carbonato de sodio y
perxido de hidrgeno. Se puede obtener mediante el tratamiento de
las dos sustancias en
solucin acuosa con un control adecuado del pH y las
concentraciones2.
El percarbonato de sodio es usado en productos para limpieza de
desages y para lalimpieza de la dentadura, aun as el principal uso
del percarbonato de sodio es en la
industria de detergentes y blanqueadores, en la cual se utiliza
ms del 95% del producido
generalmente en Europa. El percarbonato de sodio es limitado en
las industrias
colombianas, debido a su alto costo, por lo cual se usan en
mayor proporcin
blanqueadores como el hipoclorito de sodio y el perxido de
hidrgeno 3.
Actualmente en la produccin de detergente es utilizado el
perborato de sodio obteniendo
productos efectivos a un precio accesible. Sin embargo se
obtienen efectos contaminantes
y dao ambiental, una alternativa es la produccin con base en
percarbonato de sodio,
debido a que posee caractersticas blanqueadoras y se degrada en
sustancias naturales,
descomponindose en agua, carbonato de sodio y oxgeno que no
afectan el medioambiente. De manera que se busca desarrollar una
produccin industrial ms limpia3.
Para la obtencin del percarbonato de sodio se adiciona perxido
de hidrgeno a carbonatode sodio
2 + 1.522 21.5223
Clculos:
Se realizan los clculos para la obtencin de un gramo con un
rendimiento del 80%
1 21.522100
80
1 21.522
157 21.522
1 2
1 21.522
106 2
1 2
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= 0.844 2
0.844 21 2
106 2
1.5 22
1 2
34 22
1 22
100 22
35 22
= 1.160 22
Como se necesita un exceso de 22se usaran 2.4 mL del perxido
Reactivos
Na2CO(carbonato de sodio)
Na2OSi(silicato de sodio)
H2O250% w/v(perxido de hidrgeno)
MgSO. 7H2O (sulfato de magnesio heptahidratado)
NaOH(hidrxido de sodio)
2 (Etanol)
Materiales:
Cantidad Material
4 vasos de precipitado de 50 ml
1 vaso de precipitado de 100
1 vaso de precipitado 250 mL
1 Plancha de calentamiento con
agitacin magntica
1 Magneto mediano
1 vidrio reloj mediano
1 Balanza analtica
1 matraz de 50 mL con tapa de vidrio
1 matraz de 100 mL con tapa de vidrio
1 Probeta de 50 mL
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2 Pipetas volumtricas de 1 mL
1 Propipeta Brand
1 Embudo
1 Esptula de acero larga
1 Termmetro electrnico
1 Embudo de Buchner con adaptador de
goma
1 Filtro de papel para embudo
1 Varilla de vidrio
1 Matraz de kitasato de 250 mL
2 Mangueras de goma
Procedimiento:
Ruta 1.
1. Pesar 0.844 g de carbonato de sodio en una balanza analtica y
adicionar en unvaso de precipitados con 2.5 mL de agua destilada,
pesar 0.025 g de silicato de
sodio y agregar a los 2.5 mL. Agitar constantemente por un
minuto.
2. Preparar 3 mL de una solucin de perxido de hidrogeno 35%
p/v.3. Pesar 0.0462 g de sulfato de magnesio heptahidratado y
transvasar a un matraz
volumtrico y adicionar la solucin preparada en el paso anterior,
agitar durante 5
minutos
4. Calentar en una plancha manteniendo la temperatura de la
reaccin a 60C durante
20 minutos.
5. Lavar con etanol concentrado para eliminar impurezas.
El silicato de sodio provee una solucin buffer a pH bsico lo que
estabiliza la reaccin entre
el carbonato de sodio y el perxido de hidrogeno. El sulfato de
magnesio es un producto
eficaz para la cristalizacin ya que es utilizado como producto
secante 4.
Ruta 2.
1. Pesar 1.666 g hidrxido de sodio y disolver en 2 mL de agua
destilada en un vaso
de precipitados de 50 mL
2. Pesar 1.666 g de carbonato de sodio y disolver en 5 mL de
agua destilada en un
vaso de precipitados de 50 mL, calentar esta solucin
aproximadamente a 40 C.
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3. Una alcuota de 1.66 mL de perxido de hidrogeno se transfiere
a un vaso de 50
mL, someter a un bao de hielo hasta que la temperatura este en
un rango de 0C
a 5C, agregar 0.3 mL de la solucin de hidrxido de sodio y 4.1 mL
de la solucin
de carbonato de sodio; Agitar con un magneto.
4. Para obtener una precipitacin adecuada y eficiente se deja la
solucin anteriordurante 8 horas.
5. Secar al vaco mediante un embudo de buchner.
Si la cantidad de percarbonato producido es deficiente se
realiza el procedimiento
descrito anteriormente cambiando la cantidad de agua destilada,
debido a que la causa
de un mal rendimiento se debe a la solubilidad del percarbonato
de sodio5.
Caracterizacin
1. Reaccin de oxidacin
Se aade el percarbonato a una solucin cida H2SO4de yoduro de
potasio, y
el color de la solucin cambia de incoloro a marrn amarillento
(es decir, las
molculas de I2estn formadas). La liberacin de molculas de I2por
la reaccin
oxido-reduccin da prueba de la existencia de perxido de
hidrgeno.6
2. Infrarrojo
Se realiza el espectro infrarrojo, el cual ser comparado, con el
encontradotericamente.
3. Anlis is elemental
Este se usa para conocer la cantidad de carbono, oxgeno, e
hidrgeno se
encuentra en la muestra
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Fichas de seguridad
Estabil idad Toxico loga Desecho Equipo de
proteccinCarbonato
de sodio
2
Estable bajo condiciones
normales de uso y
almacenamiento. Puede
reaccionar violentamente
con cidos fuertes y
generar grandes
cantidades de CO2. Es
corrosivo al aluminio y zinc
Peligroso en caso
de ingerirlo, al
tener contacto con
la piel, al inhalarlo,
y al contacto de
los ojos.
Enterrar en algn
lugar del campus
Se deben u
guantes, ga
tapabocas, y
respectiva bata
laboratorio.
Estabil idad Toxico loga Desecho Equipo de
proteccin
Percarbonato de
sodio
21.522
Estable. Muy
reactivo con agente
reductores, cidos.
Reactivo con
materiales
orgnicos, metales
y con humedad.
Peligroso en caso
de ingerirlo, al
tener contacto con
la piel, al inhalarlo,
y al contacto de
los ojos.
Enterrar en algn
lugar del campus
Se deben u
guantes, ga
tapabocas, y
respectiva bata
laboratorio.
Estabil idad Toxicologa Desecho Equipo de
protecci
Perxido
de
hidrgeno
H2O2
No poner en contacto con
agentes combustibles o
reductores, no poner en
superficies calientes. Se
descompone bajo influencia
de la luz.
Peligroso en caso
de ingerirlo, al
tener contacto con
la piel, al inhalarlo,
y al contacto de los
ojos.
No tiene
tratamiento en
especial.
Se deben
guantes, g
tapabocas, y
respectiva ba
laboratorio.
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Estabilidad Toxico loga Desecho Equipo de
proteccin
Sulfato de
magnesio
MgSO. 7H2O
Compatible con la
mayora de fertilizantes.
Incompatible con el
nitrato de calcio, fosfato
monoamnico, fosfato
diamnico.
Peligroso en caso
de ingerirlo, al
tener contacto
con la piel, al
inhalarlo, y al
contacto de los
ojos.
Enterrar en algn
lugar del campus
Se deben u
guantes, ga
tapabocas, y
respectiva b
de laboratorio
Estabilidad Toxico loga Desecho Equipo deproteccin
Etanol
2
Altamente inflamable,
poco reactivo. Mantener
alejado del calor, de
superficies calientes, de
chispas, llamas y de
cualquier fuente de
ignicin. No mezclar con
oxidantes fuertes.
Peligroso en caso
de ingerirlo, al
inhalarlo, y al
contacto de los
ojos.
Se puede
desechar por el
desage de forma
diluida
Se deben u
guantes, ga
tapabocas, y
respectiva b
de laboratorio
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Estabilidad Toxicologa Desecho Equipo de
proteccin
Hidrxido
de sodio
La disolucin en agua es una
base fuerte que reacciona
violentamente con cidos y
es corrosiva con metales
como aluminio, estao, plomo
y zinc, formando gas
combustible. Reacciona con
sales de amonio produciendo
amonaco originando peligro
de incendio.
Peligroso en caso
de ingerirlo, al
tener contacto
con la piel, al
inhalarlo, y al
contacto de los
ojos.
Se debe diluir y
neutralizar con
cido clorhdrico.
Despus de este
proceso se puede
verter en el
desage
Se deben u
guantes, ga
tapabocas, y
respectiva b
de laboratorio
Estabilidad Toxico loga Desecho Equipo de
proteccin
Silicato
de sodio
Na2OSi
Reacciona
exotrmicamente con
cidos fuertes. El contacto
prolongado con metales
incompatibles como el
aluminio, el cobre, el latn,
el zinc, el plomo, el estao,
el bronce y otros metales
pueden producir gas
hidrgeno inflamable.
Peligroso en caso
de ingerirlo, al
tener contacto con
la piel, y al
contacto con los
ojos.
Se debe
neutralizar y
posteriormente
desecharse por el
desage
Se deben u
guantes, ga
tapabocas, y
respectiva bata
laboratorio.
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Referencias:
(1) Craig W., J. Applications of hydrogen peroxide and its
derivatives; Clark H., J., Ed.;
The Royal society of chemistry, 1999.
(2) Pritchard, R. G.Sodium percarbonate between 293 and 100
K.Research papers.2003,596605.
(3) Jorge, E.; Sandra, M.Proceso para producir percarbonato de
sodio a escala piloto.
Revista universidad EAFIT.2009.
(4) Abdel-bary, E. M.; Mostafa, M. M. Preparation and
Application of Sodium
Percarbonate as Bleaching Agent for Cotton Fabric. J. of textil
research.1981,151
153.
(5) Adams, B. Y. J. M.; Pritchard, R. G.
The Crystal Structure of Sodium Percarbonate:
An Unusual Layered Solid .Act cryst. 1977, 36503653.
(6) Wada, T.; Koga, N. Chemical Composition of Sodium
Percarbonate: An Inquiry-
Based Laboratory Exercise. J.Chem.Educ.
