A Reciclagem de latas de alumínio: preparação do sulfato duplo de alumínio e potássio

...

Depois de preparadas às soluções de KOH e H2SO4, o alumínio metálico foi adicionado na solução aquosa de KOH para reagir conforme a reação abaixo, sendo mantido em aquecimento para aumentar a velocidade da reação.

2Al(s) + 2KOH(aq) + 6 H2O(l) → 2K+(aq) + 2[Al(OH)4]-(aq) + 3 H2(g)

Como verificado na reação, um dos produtos formados foi o gás hidrogênio (H2) que é inflamável e explosivo, por isso foi utilizado a capela com o exaustor ligado. A solução que era inicialmente incolor tornou-se escura indicando o término da reação onde todo metal foi reagido, em seguida essa solução escura foi filtrada e ao produto filtrado adicionou a solução de H2SO4 a 95% mantendo inicialmente em agitação de 2 a 5 minutos.

[Al(OH)4]-(aq) + H+(aq) → [Al(OH)3](s) + H2O(l)

[Al(OH)3](s) + 3 H+(aq) → Al3+(aq) + 3 H2O(l)

Por meio das reações acima, observa-se inicialmente a formação do [Al(OH)3](s) e sabe-se que a medida que se acrescenta a solução de H2SO4 esse sólido se dissolve, também é visto que essa reação é exotérmica, já que é uma reação de ácido-base.

O filtrado quente foi resfriado por fim em um banho de gelo e água, sendo mantido inicialmente em agitação e depois em repouso por 20 minutos conforme a reação de oxirredução a baixo. A agitação foi necessária para iniciar a precipitação do sal duplo, ou seja, o cristal de alúmen. Esses cristais foram filtrados e lavados com etanol-água na proporção de 1:1 e em seguida secados na estufa para no final se pesar a massa obtida desse sal.

K+(aq) + Al3+(aq) + 2 (SO4)2-(aq) + 12 H2O(l) → KAl(SO4)2.12 H2O(s)

De acordo com a reação acima, é visto que em 1 mol de Al3+(aq) também temos 1 mol formado de KAl(SO4)2.12 H2O(s), assim sabendo a massa molecular do alumínio e do cristal de alúmen igual a 26,98 g.mol-1 e 474,1 g. mol-1 respectivamente, e que a massa pesada inicialmente de alumínio foi de 1,002g por regra de três é calculado a massa teórica desse cristal como mostrado a seguir.

[pic 5]

[pic 6]

Na Tabela 2 é mostrada a massa teórica calculada por meio da regra de três e a massa experimental obtida no experimento.

Tabela 2: Valores da massa experimental e teórica do KAl(SO4)2.12 H2O(s).

KAl(SO4)2.12 H2O(s)

Massa (g)

Experimental

10,904

Teórica

17,600

Como o rendimento é a relação entre a massa experimental pela massa teórica como mostrado na Equação 3, o rendimento obtido nesse experimento foi de 61,93%.

[3][pic 7]

-

CONCLUSÃO

Esse experimento teve com objetivo a produção/síntese do alumén a partir da lata de alumínio, o resultado foi satisfatório, apesar das perdas no manuseio da transformação do alumínio em alumén, quando a solução é aquecida mais que o necessário, ou quando as impurezas não são bem filtradas. A partir deste experimento simples podemos obter compostos de grande interesse e de importância comercial, já que o alumén (sulfato duplo de potássio e alumínio) é largamente utilizado em desodorantes, cicatrizantes ou adstringentes.

-

REFERÊNCIAS