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Análise de Manganês em ferroligas

19/09/2016

manganesManganês (Mn) é o nome dado a um metal branco cinzento distribuído em diversos ambientes geológicos, encontrando-se na forma de óxidos, hidróxidos, silicatos e carbonatos. É um elemento dotado de qualidades importantes à utilização na indústria siderúrgica, devido à sua composição físico-químicas, atuando como agente dessulurante (diminuidor da quantidade de enxofre) e desoxidante (propício a corrosão e ferrugem, por possuir maior afinidade com o oxigênio do que com o ferro). São as formas em óxidos que representam a maior parte da utilização industrial e comercial do elemento, como por exemplo a pirolusita (MnO2), a hausmannita (Mn3O4) bem como a manganita (Mn2O3H2O).

É comum classificar o manganês a partir do minério em que este encontra-se agregado. Temos assim:

Minério de manganês – composto de mais de 35% de manganês puro;

Minério ferruginoso – com uma quantidade de manganês variável entre 10 e 35%;

Minério de ferro manganesífero – com uma quantidade de manganês variável entre 5 e 10%;

Consome-se o manganês em consideráveis quantidades na indústria siderúrgica, na produção de ferroligas. Seu peso específico é de 5,95 g/cm³, com um ponto de fusão localizado em aproximadamente 2061 graus Celsius, possuindo um peso atômico de 54,93. Seu número atômico é 25, valendo ao manganês um lugar entre os denominados “metais de transição” na tabela periódica dos elementos químicos. O elemento possui similaridades com o ferro, sendo duro e bastante frágil, refratário e de fácil oxidação. Em sua forma metálica, ele pode ser, por meio de um tratamento especial, transformado em ferromagneto (ímâ artificial criado a partir do ferro e elementos bastante similares em propriedades, como o manganês. Os países industrializados da Europa Ocidental, Estados Unidos e Japão – com exceção da Rússia – possuem dependência extrema de reservas de manganês para suas indústrias siderúrgicas, sendo um mercado bastante vantajoso – como foi na prática – para países da economia periférica como o Brasil.

Procedimentos Analíticos

O método envolve a oxidação do Mn em solução Nítrica ou Sulfúrica pelo Persulfato de Amônio em presença de Nitrato de Prata (Catalisador) para transformá-lo em ácido Permangânico (HMnO4) e posterior redução do ácido Permangânico formado com solução padronizada de Arsenito de Sódio.

Reagentes

  • Ácido Fluorídrico P.A (HF).
  • Ácido Nítrico P.A (HNO3).
  • Persulfato de Amônio (15%)
  • Nitrato de Prata (5%)
  • Arsenito de Sódio (0,025N)
  • Ácido Perclórico P.A (HClO4).
  • Ácido Sulfúrico P.A (H2SO4).
  • Ácido Nítrico 1:1 (HNO3)

Procedimento

  1. Em béquer de teflon, atacar 0,20g da amostra com gotas de HNO3 e HF intercaladamente até a dissolução da amostra.
  2. Adicionar 10mL de HClO4 concentrado
  3. Levar à chapa elétrica até fumos brancos (eliminação do HF).
  4. Deixar esfriar cerca de 15 minutos
  5. Retomar com gotas de H2SO4, 5 ml de HNO3 e 2 (duas) gotas de HCl concentrado.
  6. Filtrar em papel faixa preta para balão volumétrico de 500 ml lavando com água quente. Esfriar.
  7. Completar o volume do balão volumétrico com água destilada e homogeneizar
  8. Pipetar 100mL do balão volumétrico, passando para Erlenmayer de 500mL.
  9. Adicionar 15mL de Persulfato de Amônio (15%) e 15mL de Nitrato de Prata (5%).
  10. Levar ao aquecimento brando em chapa elétrica até completar oxidação do Mn a ácido Permangânico (desprendimento de pequenas bolhas quando agitada a solução).
  11. Esfriar até temperatura entre 13 a 17ºC
  12. Titular com solução padronizada de Arsenito de Sódio 0,025N até o desaparecimento total da coloração violeta característica do ácido Permangânico.
  13. Anotar o volume utilizado

Cálculos

A porcentagem de Manganês é calculada por meio da fórmula:

manganes2

ml NaAsO2 – volume do Arsenito gasto na titulação

F = fator de correção da Normalidade do Arsenito

5= fator de diluição

P.A. = peso da amostra (g).

Evandro Trindade

Administrador do Quimicando, formado em Técnico em Química e esta cursando Analise e Desenvolvimento de Sistemas, um grande admirador por analises químicas e métodos analíticos, hoje também por programação, design e desenvolvimento web.

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