Hackear un producto Químico

Cómo puedes ver en esta web tengo a la venta un manual para crear productos químicos, y me gustaría publicar la solución que le di a un cliente.

Éste amigo me hablo preocupado ya que su producto parecía muy débil, obvio la formulación está bien, el problema estaba en las concentraciones de los reactivos que él adquirió, lamentablemente no venían con su hoja de seguridad, importante para identificar las características físicas y químicas de cada reactivo.

Mi hipótesis era que la concentración de los reactivos no correspondían a la formulación que le vendí;

NaOH al 60% Líquido
NaClO al 27% Líquido

El producto en cuestión es "Cloro" para desinfectar. , para prepararlo la formulación es la siguiente;

10% de NaOH
20% de NaClO
70% de Agua

Para los cálculos debí comprar un bote de cloro comercial y obtener su densidad pero como solo necesitaba una fórmula hice una suposición;

Dp1 = 1.16 g/ml, Densidad del producto (suposición)

Le pedi al cliente que calculara la densidad de su producto;

Dp2 = 1.13 g/ml, Densidad de muestra problema

Para darle solución a este problema calcule la densidad de la mezcla 2:1 de la formulación, es decir; mezclar NaClO con NaOH de los reactivos que mi cliente adquirió. Cabe mencionar que las densidades de estos químicos fueron;

DNaClO = 1.09 g/ml

DNaOH = 2.13 g/ml

La fórmula para calcular la densidad de una mezcla es;

Dm = (m1 + m2 + ... mn) / (v1 + v2 + ... Vn)

Ocupe la fórmula para la mezcla de dos componentes;

Suponiendo 1L de producto se obtiene el 20% de NaClO y 10% de NaOH.

mNaOH = 213 g

mNaClO = 218 g

vNaOH = 100 ml

vNaClO = 200 ml

Para los datos anteriores, se ocupa el volumen para obtener sus masas basado en sus propias densidades.

Dm1 = (mNaOH + mNaClO ) / (vNaOH + vNaClO )

Dm1 = (213 g + 218g) / (100ml + 200ml)

Dm1 = 1.436 g/ml

Si ocupo 300 ml de esta mezcla para hacer mi producto podríamos tener una densidad de tres mezclas como marca la formulación, es decir;

Dm1 = 1.436 g/ml

V.mezcla1 = 300 ml

m.mezcla1 = 430.8 g

Su densidad coincide con la que mi cliente me otorgó en un principio;

Dm2 = (m.mezcla1 + mAgua ) / (v.mezcla1 + vagua )

Dm2 = (430.8g + 700g) / (300ml + 700ml)

Dm2 = 1.13 g/ml

Nuestro problema se basa en saber cuánta mezcla de hipoclorito y sosa cáustica necesito agregar para obtener un producto similar al comercial, podemos despejar el v.mezcla1 considerando que Dm2 (densidad al mezclar agua con mezcla 2:1) se iguale al comercial, es decir;

1.16 g/ml = (m.mezcla1 + mAgua ) / (v.mezcla1 + vagua )

De esta manera aseguramos que v.mezcla1 se base en obtener la densidad de 1.16 g/ml;

El despeje es el siguiente;

v.mezcla1 = (mAgua - Dm2 x vAgua) / (Dm2 - Dm1)

v.mezcla1 = (700 g - 1.16 g/ml x 700 ml) / (1.16 g/ml - 1.436 g/ml)

v.mezcla1 = 405.79 ml

En un principio mi cliente agregó 300 ml de mezcla, basada en el 70%, 20% y 10% de la formulación para una muestra de 1 L, ahora le pedi agregara 106 ml (en realidad le agregamos otra cantidad por que recuerda que hice la suposición de un producto, al final si tuvimos que comprar el bote y calcular su densidad) extra de la misma mezcla y le pedí que calculara su densidad con el equipo de laboratorio que tenia. Es claro que su densidad rondaba cerca de los 1.16 g/ml. las matemáticas no mienten.

Le ayude con un diagrama de flujo de adición para que no me consulte siempre, lo capacité y listo, no me ha llamado en dos meses, al contrario, yo le he llamado para preguntarle como le va y no tiene ninguna duda, incluso menciona que el diagrama le funciona ya que su proveedor le manda reactivos con concentraciones diferentes.

y así ayudamos a todos ... Pretendo hacer videos para que entiendan la complejidad y sencillez de todo esto.

Por último les dejo los cálculos;