Laboratorio di chimica in casa/Estrazione del cromo dall'acciaio inox: differenze tra le versioni

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Correggo sintassi in formula matematica secondo mw:Extension:Math/Roadmap
m (Correggo sintassi in formula matematica secondo mw:Extension:Math/Roadmap)
Fe<sub>85.617</sub>Cr<sub>13.0</sub>Mn<sub>0.5</sub>C<sub>0.45</sub>Si<sub>0.4</sub>P<sub>0.03</sub>S<sub>0.003</sub> (s) + H<sub>2</sub>SO<sub>4 (aq)</sub> → 85.617% FeSO<sub>4 (aq)</sub> + 13% Cr<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3 (aq)</sub> + 0.5% MnSO<sub>4 (aq)</sub> + 1.18% {Si + C + S + P}↓ + H<sub>2</sub>↑ <br />
<br />
Il risultato è una densa soluzione nera con riflessi azzurri se messa controluce, più un precipitato nero di carbonio, silicio, zolfo e fosforo. La percentuale di acciaio che si scioglie è circa il 98.8%, mentre precipita solo lo 1.2% del materiale utilizzato. Tuttavia andrà scartato circa l'87% del soluto.<ref>Da adesso le percentuali in P/V sono quelle dei composti del ''soluto'', cioè del pezzo di acciaio meno l'1,18% di precipitato. Esse sono state calcolate in questo modo: <math>\frac{X\%_1}{98.617}\!\times 100 = X\%_2 </math></ref><br />
[[File:Precipitato.jpg|right|250px]]
<big>'''2.'''</big> Alla soluzione si aggiunge ammoniaca, la quale avvia la seguente reazione: <br />
===Cromato di sodio===
[[File:Cromato di sodio.jpg|right|200px]]
Addizionando al precipitato dell'ipoclorito di sodio (circa 930 ml ogni 100 g di AISI 420)<ref>Sapendo che il precipitato contiene 0.25 mol di Cr(OH)<sub>3</sub> e che queste, in base ai coefficienti stechiometrici della reazione riportata sotto, reagiscono con 0.625 mol di NaClO, e conoscendo la concentrazione di quest'ultima (~5% P/V) posso ricavare i millilitri di soluzione da utilizzare:<br /> <math> 5,0\% = 50\;\frac{g}{L}\ \xrightarrow[NaClO]{:\;74,442\;\frac{g}{mol}} = 0,67\;M </math> <br /><math> 0,625 mol\;:\;0,67\;\frac{mol}{L} = 932,8 ml </math> <br />L'AISI 430 contiene il 3,7% di cromo in più, quindi produrrà il 3,7% in più di Cr(OH)<sub>3</sub> e di conseguenza anche di NaClO: <br /><math>933 ml\;+\;\frac{933 ml\;\times\;3,7}{100} = 967 ml</math> <br />Comunque è sempre consigliato usare candeggina in eccesso, visto che questa col tempo diminuisce di concentrazione, e per essere sicuri di non sprecare neanche un grammo di Cr(OH)<sub>3</sub>.</ref> si ossida il Cr(III) a Cr(VI), secondo la seguente reazione: <br />
 
2 Cr(OH)<sub>3</sub> + 5 NaClO → 2 Na<sub>2</sub>CrO<sub>4</sub> + 3 H<sub>2</sub>O + NaCl + 2 Cl<sub>2</sub>↑
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