28/09/2016

Introdução

Calcinação é o tratamento de remoção da água, CO2 e de outros gases ligados a uma substância – tipicamente hidratos e carbonatos. A calcinação, processo endotérmico é usada principalmente na produção de óxidos.

A calcinação é a transformação do calcário (CaCO3) em óxido de cálcio (CaO). O calcário é uma rocha sedimentária, o terceiro mineral mais abundante. Geralmente, é obtido acima do chão, mas existem algumas operações de extração subterrâneas. O calcário pode ser encontrado com muitas características e impurezas diferentes. As características mudam nas diferentes partes do mundo e profundidades de mina, e geralmente se devem ao modo como a rocha foi formada.

O calcário pode ser formado por processos químicos, orgânicos ou clásticos. Impurezas comuns, que podem ser um problema dependendo da aplicação, são: SiO2 (Sílica), Al2O3 (óxido de alumínio), Fe2O3 (óxido de ferro). O calcário e seus subprodutos são usados na agricultura, estabilização do solo, construção, processos químicos para produção de cimento, aço e alumínio, purificação de água e como base alcalina em muitos processos químicos e minerais. O objetivo é determinar o valor da PPC (perda por calcinação) e estimar teor de CaO de uma amostra de calcário em laboratório.

Equipamentos e Acessórios

• Forno Mufla Elétrico capaz de manter a temperatura na faixa entre 900°C e 1000°C.
• Balança Analítica ou semi-analítica.
• Cadinho de Porcelana.
• Dessecador.
• Pinça para Cadinho.
• Estufa capaz de manter 100 ± 2°C.

Procedimento

1. Regular o forno mufla a uma temperatura de 750 ºC.
2. Atingido a temperatura desejada, colocar o cadinho de porcelana limpo e deixá-lo durante 30 minutos.
3. Resfriar em dessecador por 20 minutos ou mais se for necessário.
4. Pesar o cadinho de porcelana vazio e anotar o peso (m1).
5. Pesar de 15,00g da amostra em um béquer de 100 ml.
6. Inserir o béquer com a amostra em uma estufa pré-ajustada a 100°C por 1 hora e esfriar em dessecador.
7. Pesar de 10,50g da amostra
8. Transferir a amostra para cadinho, pesar a amostra mais cadinho de porcelana e anotar o peso (m2).
9. Coloque o cadinho com a amostra no forno mufla ajustado a 950 ºC por 60 minutos.
10. Retirar o cadinho da mufla e deixar resfriar em dessecador.
11. Pesar o cadinho após resfriar e anotar(m3).

Cálculos

 

m2 – m1 = m4

m2 – m3 = m5

Determinação da Perda por calcinação (PPC)

Sabe-se que:

Massa inicial (m4) = 10,50g

Massa final (m5) = 6,00g

Perda por calcinação = 10,50 – 6,00 = 4,50g

Logo:

CaCO3(s)→ CaO(s) + CO2(g)

  100g             56g      44g

     Y                 X         4,50g

Assim:

X= 5,73g

Y= 10,23g

Assim a perda por calcinação foi de 4,50g

PPC = m4 – m5 x 100 /   Y

PPC = 4,50 x 100 /10,23

PPC = 44 %

CaO = 5,73g ou seja 56%

Observações:

Existe outros métodos utilizados por grandes e pequenas empresas, mas elas não levam em consideração o grau de pureza das amostras e não considera também que as amostras quando aquecidas em temperaturas elevadas ocorre transformações sejam elas por oxidação ou redução. Um exemplo: a magnetita quando aquecida acima de 500ºC a amostra adquire massa em vez de perde, há uma transformação de Magnetita para Maghemita.

Conclusão

Conclui-se que utilizando uma mufla a uma temperatura de 950°C, ocorreu a remoção umidade (água) e do dióxido de carbono (voláteis e outras impurezas). Obtivemos uma perda por calcinação de 4,50g, a qual corresponde a 44% de perda por calcinação. Através de cálculos obtivemos 5,73g de CaO ou seja 56%. Observamos também que a amostra tem 97,43% de pureza.