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Separación de residuos tóxicos


El trabajo de laboratorio con reacciones químicas produce una serie de desechos contaminantes que no se deben verter y mezclar con las aguas residuales de la ciudad ya que, además de dispersar los contaminentes, perjudican el tratamiento posterior de esas aguas, especialmente su tratamiento biológico.
Este procedimiento busca recoger y concentrar esos productos contaminantes para reducir su impacto.


Enlace al guión de laboratorio.
Instrucciones para poner en la pared.



Material

- Embudo, anilla nuez y soporte.
- Papel de filtro.
- 2 Vasos grandes.
- Carbonato o bicarbonato de sodio, peróxido de hidrógeno, cloruro de calcio.
- Frascos y bidones para almacenamiento.

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El carbonato o bicarbonato de sodio y el cloruro de calcio pueden ser de baja pureza, más económicos.
El peróxido de hidrógeno puede provenir de reactivo viejo, ya degradado por su inestabilidad.
Como vaso de recogida se puede usar la mitad inferior de una botella de plástico de litro o litro y medio.
Como bidones de almacenamiento van muy bien los de 5 u 8 litros de agua de supermercado.



Comentarios a la preparación del montaje

Para la recogida de los productos de reacción se disponen dos vasos grandes (medias botellas de plástico) en las que recoger los residuos de cromo o manganeso en uno o de los demás cationes metálicos el otro. Los compuestos del primero se reducirán con peróxido de hidrógeno y los cationes del segundo se precipitarán como carbonatos.

Ácidos e hidróxidos:
Se neutralizan antes de verterlos. Una vez neutralizados se pueden verter por el desagüe con agua abundante.
Cationes de metales alcalinos y alcalinotérreos:
Se vierten directamente excepto el estroncio y el bario. que van con los cationes de los metales pesados.
Cationes de metales pesados:
Se precipitan como carbobatos y separan como sólidos por filtración.
Aniones tóxicos:
Sulfuros. Se precipitan como sal de calcio o de aluminio. El precipitado se separa por filtración y, una vez seco, se guarda en el recipiente de residuos sólidos tóxicos.
Aniones de cromo y manganeso:
Se deben reducir a Cr+3o Mn+2mediante peróxido de hidrógeno. En el proceso puede desprenderse O2 y la operación debe hacerse lentamente. Se observará el cambio de color de la disolución de cromo (a verdoso) o del manganeso (a violaceo oscuro).
Destino final de los residuos.
El recipiente de residuos sólidos tóxicos y el de disolventes orgánicos deben ser procesados por una empresa especializada.
Este procesado es muy caro, en general fuera del alcance económico de los centros educativos. Estos residuos no son aceptados por los “puntos limpios” de los sistemas de tratamientos de residuos oficiales. Por tanto, en general, únicamente pueden ser depositados con los residuos urbanos normales.
Es evidente que, al hacerlo así, terminan liberados antes o después en los vertederos, pero este es el mal menor.
Es mucho más contaminante liberarlos en el agua residual al tirarlos por el sumidero del laboratorio.


Aspectos didácticos


Este trabajo pretende:
- Concienciar de la contaminación provocada por los residuos químicos.
- Habituarse a no dispersar contaminantes en el agua residual urbana.
- Mostrar un procedimiento simple de separar los residuos tóxicos.
- Utilizar los conocimientos básicos de química para reducir la toxicidad, concentrar los residuos y dejarlos en estado sólido.
- Incorporar el tratamiento de residuos al trabajo habitual del laboratorio.


Es importante hacer ver que este procedimiento es una aplicación práctica de los conocimientos básicos de química, como son los siguientes.
- Reacciones de neutralización para tratamiento de ácidos y bases.
- Reacciones de precipitación con carbonatos para tratamiento de metales pesados.
- Filtración como método de separación de precipitados y obtención de disoluciones con baja concentración de contaminantes.
- Reacciones de oxidación-reducción para reducir los metales de alto número de oxidación (cromo y manganeso) a cationes precipitables.



Zona de recogida y tratamiento

Residuos finales

Materiales necesarios

Tratamiento de cromo y manganeso

Tratamiento de cromo y manganeso

Tratamiento de metales pesados

Tratamiento de metales pesados

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