Practica No 4 Determinacion Peso Especifico

 

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PRÁCTICA Nº 4: DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECIFICO DE MINERALES OBJETIVO -  Evaluar la densidad de una roca o arena -  Evaluar el Peso específico de muestras mineral

FUNDAMENTOS TEÓRICO La densidad de una sustancia es un valor absoluto que se refiere a la cantidad de masa de dicha sustancia que hay en una unidad de volumen de la misma. La unidad de volumen utilizada es el centímetro cubico, y la masa viene dada en gramos. Por tanto, la densidad es una característica de la materia que se mide en g/cm3 En mineralogía se utiliza más frecuente el peso específico de un mineral. Este peso es un valor específico que permite comparar las densidades entre diferentes minerales. El peso específico es una propiedad intrínseca y constante para un mineral de composición química determinada determinada y depende básicamente de dos factores: -  De los átomos que constituyen el mineral. -  Del tipo de empaquetamiento de los átomos.

Peso Específico El peso específico expresa la relación entre el peso de un mineral y el peso de un volumen igual de agua, esto es:        =

         

 

En el cálculo cálculo del ppeso eso específic específicoo se obtie obtiene ne un vvalor alor absoluto es decir sin unidades, si no que se expresa un peso relativo del mineral con aspectos a otros minerales. Si un mineral tiene un peso específico igual a dos, eso significa que un volumen cualquiera de dicho mineral pesa dos veces más que un volumen igual al agua. MSc. Ricardo Cuba Torre Facultad de Ingeniería Química Universidad nacional del Callao

 

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La utilidad del peso específico de los minerales es clara si tomamos una muestra del mineral en la mano es muy difícil de calcular su densidad: densidad:

Solo podemos decir si es muy denso o es poco denso La estimación del valor del peso específico es en muchas ocasiones determinante la clasificación clasificación de un mineral a estudiar, por ello a continuaci continuación ón se especifica dicho valores para algunos minerales:

Densidad Se define la densidad como: “el cociente entre la masa de una muestra de sustancia y el volumen de dicha muestra”. En forma matemática, esta definición se puede expresar mediante la siguiente fórmula: =

 

 

En los sólidos la densidad es aproximadamente constante, pero en los líquidos,  y particularmente en los gases, varía con las condiciones de medida. Así en el caso de los líquidos se suele especificar la temperatura la  temperatura a la que se refiere el valor dado para la densidad y en el caso de los gases se ha de indicar, junto MSc. Ricardo Cuba Torre Facultad de Ingeniería Química Universidad nacional del Callao

 

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con dicho valor, la presión. La densidad normalmente se expresa en unidades que son el cociente entre las unidades de masa y volumen que se utilizaron en la medición. 

 



 

kilogramo / metro cúbico (kg/m3). gramo / centímetro cúbico ((g/cm g/cm3).

 

libra / pie / pie cúbico ((lb/pie lb/pie3 3)



Densidad Relativa Es una comparación de la densidad la densidad de una sustancia con la densidad de otra que se toma como referencia. Ambas densidades se expresan en las mismas unidades y en iguales condiciones de temperatura y presión. La densidad relativa es adimensional (sin unidades), ya que queda definida como el cociente de dos densidades. densidades.  =

Donde

        





 

es la densidad relativa, es la densidad de la sustancia, y es la densidad de referencia.

Para los líquidos y los sólidos, la densidad de referencia habitual es la del agua líquida a la presión de 1 atm 1 atm y  y la temperatura de 4 4 °C.  °C. En esas condiciones, la densidad absoluta del agua es de 1000 kg 1000 kg//m3. El resultado de esta ecuación se es la densidad específica (del inglés specific density) o conocido como peso específico.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL MATERIALES 1.  Un grupo de minerales de los que más comúnmente se encuentran en el laboratorio. Seleccionaremos aquel mineral disponible de entre los siguientes: -  Arena rocas, - Galena - Calcopirita -  Pirita - Cuarzo -

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2.  Balanza de laboratorio para la masa del mineral

3.  Probetas graduadas para medir el volumen del mineral

PROCEDIMIENTO 1. Tomar las medidas correspondien correspondientes tes con el mineral o muestra. 2. La muestra del mineral debe ser suficientemente grande, y que sea homogénea,es decir que no esté mezclada con otros minerales. 3. Para el cálculo de densidad habrá que realizar dos medidas diferentes: La masa del mineral (m), para ello utilizaremos una balanza electrónica de laboratorio, que nos proporcionara la masa en gramos. MSc. Ricardo Cuba Torre Facultad de Ingeniería Química Universidad nacional del Callao

 

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El volumen del mineral (Vm), para ello cogemos una probeta graduada y lo llenamos con agua hasta una marca definida. Se debe tener cuidado de que no queden burbujas de aire ocluidas o adheridas a la superficie del sólido. A continuación introducimos elmineral en la probeta y anotamos la medida que indica el nivel máximo de agua. La diferencia entra ambas medidas será el volumen del mineral. La densidad de la muestra de medio granular será igual a la relación entre la masa peso de la muestra y el volumen que ocupa la misma.      =

  () (3)

 

Vm=Va-Vb Va = Volumen de la muestra + agua Vb = Volumen de agua desplazada = Masa agua desplazada / Densidad del agua Masa de agua desplazada = Masa muestra + agua - Masa muestra

Nota: Repetir el procedimiento por triplicado y obtener un valor promedio Para el cálculo del peso específico se necesita la medida del volumen de agua desalojado por el mineral. En el cálculo del peso específico llevamos sobre la densidad referente del agua a 4oC cuyo resultado es un ííndice ndice que carece carece unidades, cuyo valor será el mismo. Del paso anterior tenemos ya dos datos: -  masa del mineral en el aire y -  volumen de agua igual al volumen del mineral. Para determinar el Peso Especifico: MSc. Ricardo Cuba Torre Facultad de Ingeniería Química Universidad nacional del Callao

 

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1.  Masamos la probeta vacía en la balanza electrónica. 2.  Llenamos la probeta con un volumen de agua igual al del mineral, lo masamos y le restamos la masa de la probeta. Obteniendo así la masa del volumen de agua (m). 3.  Dividiendo la masa del mineral por la masa del volumen de agua, obtenemos el peso específico (m/ma). 4.  %PE = V aparente – Vreal

CUESTIONARIO 1.  Completar el cuadro siguiente:

2.  Existe relacion entre el peso especifico de un mineral y su densidad 3.  En que de diferencian ambos valores 4.  Cual es el valor medio del peso especifico de 5 minerales metalicos que Ud elija 5.  Diferencias entre PE de minerales metalicos y nometalicos y porque su diferencia. 6.  El grafito tiene un peso especifico de 2,23 mientras que el diamante es 3,53,ambos formados de carbono, Puede Ud explicar a que se debe esta diferencia.

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