ANÁLISE DO LICOR BRANCO
RESUMO O bom andamento do processo de cozimento do cavaco com objetivo de se produzir celulose, branqueada ou não, e do processo de caustificação é de fundamenta f undamentall importância, principalmente no processo Kraft, onde a carga de álcali deve ser controlada e manipulada sempre que necessário a fim de se obter um produto com a qualidade desejável. O controle de processo na área de caustificação é manual ainda na maioria das fábricas. Operadores acompanham o processo usando testes de laboratório. A determinação do álcali total (AT), ativo (AA) e efetivo (AE) é o método laboratorial mais comum. Muitos métodos podem ser aplicados com este objetivo específico, dentre os mais importantes destacamos a analise do licor branco de cozimento composto principalmente por NaOH, Na 2S e Na2CO3 como também outros sais de sódio em menor quantidade. Na recaustificação o circuito do licor inicia se com o licor verde (carbonato e sulfeto de sódio) e termina no licor branco (hidróxido e sulfeto de sódio). Este último é o licor de cozimento que será enviado ao Digestor, que deverá possuir o valor de alcalinidade alcalinidade dentro de parâmetros bem definidos. Neste experimento, foram feitas analises volumétricas das propriedades do licor branco de interesse para o processo fabril, de acordo com as normas TAPPI, estas analises são o álcali total titulável, o álcali ativo, o álcali efetivo e a quantidade dos componentes presentes no licor branco, como também a porcentagem de sulfidez, de atividade, de causticidade e da eficiência de caustificação.
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ------------------------------------------------------------------------------------------------- 04 2. OBJETIVOS EXPERIMENTAIS ---------------------------------------------------------------------------- 05 3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA --------------------------------------------------------------------------- 05 4. MATERIAIS E MÉTODOS ----------------------------------------------------------------------------------- 07 4.1 MONTAGEM DOS EQUIPAMENTOS ---------------------------------------------------------- 08 4.2 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS --------------------------------------------------------- 09 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ----------------------------------------------------------------------------- 10 6. CONCLUSÃO -------------------------------------------------------------------------------------------------- 18 LISTA DE FIGURAS --------------------------------------------------------------------------------------------- 19 LISTA DE TABELAS -------------------------------------------------------------------------------------------- 19 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -------------------------------------------------------------------------- 20
1. INTRODUÇÃO Os cavacos de madeira, juntamente com o licor de cozimento (licor branco), sofre um aquecimento, sob pressão, em equipamentos denominados de digestores, cuja operação pode ser descontínua ou contínua. A temperatura aumenta gradualmente durante 50 a 90 minutos até a temperatura atingir cerca de 170 oC, a qual é mantida por um certo tempo até garantir a deslignificação da madeira e liberação das fibras. O requerimento normal de álcali para o processo Kraft com Coníferas é cerca de 12 a 14% de álcali efetivo base o peso seco da madeira, enquanto que de 8 a 10% é típico para folhosas. No ciclo de regeneração química a operação de caustificação desempenha um importante papel, no qual o licor verde, obtido por dissolução do fundido da caldeira de recuperação se transforma em um licor branco com uma concentração e qualidade adequadas para o cozimento. Alterações na qualidade do licor branco produzido pode perturbar a evolução das demais etapas do processo. Em cada situação é essencial o provimento de álcali suficiente para a se obter as reações de cozimento por completo na prática, um livre excesso de produto químico é utilizado para manter a reação e prevenir a predisposição de material dissolvido (lignina) de volta às fibras. A prática usual nas operações em fábrica é de utilizar a carga de álcali mínima praticável e variar a temperatura de cozimento para se obter a taxa de reação desejada. Sendo assim, se faz necessário a medição e controle dos componentes presente no licor branco de cozimento, como também, o álcali total, efetivo e ativo no licor e sua sulfidez, causticidade, eficiência de caustificação e atividade. Entretanto, a aplicação de álcali também pode ser usada para ajustar a taxa de reação. Uma carga alta de álcali causa uma leve redução na retenção de polioses e um dado Número Kappa mudando a composição das polioses retidas. Em algumas fábricas, amostras do licor de cozimento são extraídas do digestor próximo ao final do cozimento sendo analisados quando o álcali residual para obtenção de uma prévia indicação do resultado do cozimento. Um número de fatores podem ser importantes no estabelecimento do número Kappa desejado para um produto de celulose. Por exemplo, a necessidade de máxima resistência da polpa, ou a limitação de carga na fornalha de recuperação podem se tornar necessárias em certas situações de produção. Neste experimento foram realizadas analises titulométricas no licor branco de cozimento Kraft, a fim de se determinar o álcali total titulável (ATT) constituído de NaOH + Na2S + Na2CO3, álcali ativo (AA) constituído de NaOH + Na 2S e álcali efetivo (AE) constituído de NaOH + ½ Na 2S, todos sendo expressos em Na 2O ou NaOH, a partir desses constituintes podemos calcular os componentes presentes na solução (NaOH, Na 2S,
Na2CO3), como também a sulfidez, a causticidade, a eficiência de caustificação e a atividade expressos em percentual.
2. OBJETIVOS EXPERIMENTAIS Os objetivos genéricos pretendidos neste experimentos de analise volumétrica do licor branco de cozimento são os seguintes: •
Diluir o licor branco analisado em água destilada contendo BaCl 2 a 20 %, a fim de obter o álcali ativo e efetivo, observando o precipitado formado na reação;
•
Determinação do álcali total titulável (ATT), expresso como Na 2O e como NaOH;
•
Determinação do álcali efetivo (AE), expresso como Na 2O;
•
Determinação do álcali ativo (AA), expresso como NaOH;
•
Determinação dos constituintes que compõe o licor branco, concentração de NaOH, de Na2S e Na2CO3;
•
Determinação da porcentagem de sulfidez, sobre o álcali ativo e sobre o álcali total titulável;
•
Determinação da porcentagem de atividade do licor;
•
Determinação da porcentagem de causticidade do licor, como também a eficiência de caustificação.
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA O licor branco é uma solução utilizada no processo de cozimento tipo Kraft que contém o álcali ativo (AA) constituído de NaOH + Na 2S, álcali total titulável (ATT) constituído de Na OH + Na2S + Na2CO3 e álcali efetivo (AE) constituído de NaOH + 1/2 Na 2S. Esta solução ainda apresenta uma determinada sulfidez ou sulfididade. Todos os componentes e constituintes são determinados através de analise volumétrica por titulação ácido-base. Os principais componentes no licor verde e do licor branco são o hidróxido de sódio, o sulfeto de sódio, o carbonato de sódio e o sulfato de sódio. Os métodos padrão da TAPPI e SCAN são normalmente utilizados para caracterizar os licores do processo Kraft. Definições segundo a TAPPI (Technical Association of Pulp and Paper Industry): •
Licor branco : contem os produtos químicos ativos de cozimento, hidróxido de sódio (NaOH) e sulfeto de sódio (Na 2S), é usado para cozimento dos cavacos;
•
Licor negro residual : contem os produtos da reação da solubilização da lignina, é concentrado e queimado na caldeira de recuperação para fornecer uma pasta inorgânica de carbonato de sódio (Na 2CO3) e sulfeto de sódio, chamado em inglês de “SMELT”. O “SMELT” é dissolvido para formar o licor verde, que é reagido com óxido
de cálcio (CaO), cal virgem, para converter Na 2CO3 em NaOH e regenerar o licor branco original. •
Reagente Total : são todos os sais de sódio presentes no licor;
Álcali Total : inclui o hidróxido, sulfeto, carbonato e o sulfato de sódio, expresso como Na2O. NaOH + Na2CO3 + 1/2Na2SO3 (*) (*) - a presença de Na 2CO3 é devida à caustificação incompleta, enquanto que a do Na 2SO3 é devida à redução incompleta do Na 2SO4 na fornalha. •
•
Álcali total titulável : inclui o hidróxido, sulfeto e carbonato de sódio, expresso como Na2O. Na prática equivale ao álcali total.
•
Álcali Ativo : inclui o hidróxido e o sulfeto de sódio, expresso como Na 2O. O álcali ativo é geralmente expresso em porcentagem sobre o peso absolutamente seco da madeira empregada. NaOH + Na 2S;
•
Álcali Efetivo : inclui NaOH + 1/2(Na2S), expresso como Na 2O;
•
Atividade : é a percentagem ativa do álcali total, um indicador de eficiência das operações de Caustificação e da Caldeira de Recuperação. Um baixo valor para esta percentagem significa dizer que o licor branco está transportando alguns produtos químicos, principalmente Na 2CO3 e Na2SO4 que são inertes para o processo de álcali ativo cozimento. É a % obtida pela razão ; álcali total
•
NaOH Causticidade : é a % obtida pela razão ; álcali total
•
NaOH Eficiência de caustificação : é a % obtida pela razão ; + NaOH Na CO 2 3
•
Na 2S Sulfidez : é a % obtida pela razão . álcali ativo
Fábricas Kraft que produzem celulose de mercado não branqueada empregam usualmente uma carga relativamente alta de álcali. Esta pratica pode parecer contraditória tendo em vista a diminuição na retenção de polioses , mas a carga alta de álcali prove uma polpa com maior alvura e menor teor de rejeitos, permitindo a fábrica controlar o processo a um número Kappa significantemente mais alto, e desta forma a produzir com maior rendimento. Muitas fábricas mantém a sulfidez do licor branco na faixa entre 25 - 35 % ( baseado no álcali total titulável, ATT). O nível baixo crítico para a sulfidez não é bem definido e pode variar dependendo de outros parâmetros do sistema.
Entretanto, há concordância que tanto a taxa de reação de cozimento e a qualidade da polpa são afetados negativamente à sulfidez inferior a 15%. Um nível mais alto é mantido para prover uma margem de segurança e permitir maior uso de iniciadores químicos contendo enxofre, mais baratos (por exemplo Na 2SO4). Sulfidez alta também auxilia na prevenção da perda da viscosidade da celulose durante o cozimento. Existem discordâncias se o Álcali ativo (AA) ou o Álcali efetivo (AE) provêem a melhor forma de mensuração da concentração química ativa para cozimento Kraft. Embora ambos NaOH e Na 2S tomem parte na reação de cozimento, pode-se mostrar que o NaOH prove a principal força de reação, pois o Na 2S hidrolisa em solução: Na2S + H2O NaOH + NaSH →
Desta forma, apenas
½
do Na2S é realmente efetivo na determinação da cinética
da reação. Numa fábrica com bom controle da sulfidez, pouca diferença prática existe se o álcali-ativo ou álcali-efetivo, é utilizado para quantificação na aplicação química. Mas, onde a sulfidez varia numa faixa larga um álcali-ativo constante corresponde a um álcali-efetivo variável, e a escolha do parâmetro de controle depende da consideração de seus méritos relativos. A sulfidez é influenciada pela eficiência de caustificação, de acordo com a sua definição. A sulfidez não é então uma medida direta do equilíbrio entre o sódio e o enxofre em uma fábrica. Os sólidos suspensos totais no licor branco são principalmente partículas de lama de cal que passaram pela filtração do licor branco ou sedimentação. A análise do licor branco permite cálculo de parâmetros, como o cálculo da carga de químico usado no cozimento através das condições de álcali efetivo e ativo. O licor verde e o licor branco contêm quantias secundárias de outras combinações de sódio como Na 2SO3, Na2S2O3, Na2S2, e NaCl. Estas combinações requerem considerações ao calcular a quantia de álcali total que usa a análise de sódio no licor. As propriedades normalmente medidas de lama de cal para propósitos de controle de processo buscam a consistência em várias fases do processo (% sólidos secos), secagem final (% sólidos secos), e conteúdo de água residual de álcali solúvel na lama de cal lavanda (% Na2O em base de lama seca). Estas propriedades influenciam requeima do cal e na operação do forno de cal.
4. MATERIAIS E MÉTODOS Neste experimento de analise do licor branco, os seguintes materiais foram utilizados: •
Solução de HCl a 0,5 N;
•
Solução de BaCl 2 a 20%;
•
Indicadores metil orange e fenolftaleína;
•
Um suporte universal para bureta;
•
Béquer de 50 mL;
•
Uma bureta de 100 mL;
•
Pipeta volumétrica de 25 mL;
•
Pipeta graduada de 10 mL;
•
Uma pêra insufladora;
•
Bureta graduada de 50 mL;
•
Pissete com água destilada;
•
Erlenmeyer de 250 e 500 mL;
•
Balão volumétrico de 500 mL;
•
Amostra de licor branco do processo Kraft;
4.1 MONTAGEM DOS EQUIPAMENTOS As analises volumétricas foram realizadas seguindo a montagem dos equipamentos como mostrado na Figura 1.
(a)
(b) Figura 1. Montagem para titulação do licor branco por via indireta, (a) determinação do ATT; (b) determinação do AE e do AA.
4.2 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS Para a execução do experimento da analise do licor branco, inicialmente para a determinação do álcali total titulável (ATT) por via direta, segui-se os seguintes passos experimentais: •
Pipetar 5 mL da amostra de licor branco original e passar para um erlenmeyer de 250 mL;
•
Adicionar 100 a 150 mL de água destilada e agitar para homogeneização;
•
Adicionar 3 a 4 gotas de indicador metil orange (pH 3,8 – 4,3);
•
Titular a amostra com HCl a 0,5 N com fator conhecido;
•
Determinar o consumo A – ATT via direta – através da seguinte equação: ATT vd = (consumo A) × fs × fg × fv
(1)
Para determinação do álcali total titulável (ATT) por via indireta, seguiram-se os seguintes passos experimentais: •
Após homogeneização da amostra, pipetar 50 mL passando para um balão de 500 mL, completando o volume do balão;
•
Após agitação, pipetar 25 mL (correspondente a uma alíquota de 2,5 mL da amostra de licor branco original);
•
Passar para um erlenmeyer de 500 mL;
•
Adicionar de 100 a 150 mL de água destilada e 3 a 4 gotas de indicador metil orange;
•
Titular a amostra com HCl a 0,5 N de fator conhecido;
•
Determinar o consumo A – ATT por via indireta – através da seguinte equação: ATT vi = (consumo A) × fs × fg × fv
(2)
Para a determinação do álcali efetivo (AE) e álcali ativo (AA) por via indireta, seguiram-se os seguintes passos: •
Da mesma amostra de licor branco original devidamente homogeneizada, pipetar 50 mL de licor e passar para um balão de 500 mL;
•
Adicionar no balão 30 mL de BaCl 2 a 20%, completar o volume do balão e agitar vigorosamente;
•
Deixar a solução em repouso por pelo menos 1 hora para que a seguinte reação ocorra completamente: → BaCO3 ↓ +2 NaCl BaCl2 + Na2CO3
•
Após 1 hora de repouso da solução, pipetar cuidadosamente 25 mL da solução sobrenadante límpida;
•
Passar para um erlenmeyer de 500 mL, adicionando 100 a 150 mL de água
destilada; •
Titular a amostra com HCl a 0,5 N de fator conhecido usando fenolftaleina como indicador;
•
O consumo nesta titulação chamar de consumo B (AE);
•
Prosseguir a titulação agora com a adição de 3 a 4 gotas de indicador metil orange;
•
Anotar o consumo total (fenolftaleina + metil orange), denominar de consumo C (AA);
•
Calcular o álcali efetivo (AE) e o álcali ativo (AA), através das seguintes equações:
•
•
AE = (consumo B ) × fs × fg × fv
(3)
AA = (consumo C ) × fs × fg × fv
(4)
Calcular a quantidade dos componentes no licor através das seguintes equações: NaOH = (2 × consumo B − consumo C ) × fs × fg × fv
(5)
Na2 S = (consumo C − consumo B ) × 2 × fs × fg × fv
(6)
Na2CO3 = (consumo A − consumo C ) × fs × fg × fv
(7)
Calcular as porcentagens de sulfidez sobre o álcali ativo, sulfidez sobre o álcali total titulável, a atividade, a causticidade e a eficiência de caustificação, respectivamente através de: % SulfidezAA =
Na 2 S Na 2 S + NaOH
% SulfidezAT T =
% Atividade =
(8)
Na 2 S Na 2 S + NaOH + Na 2 CO3 Na 2 S + NaOH
Na 2 S + NaOH + Na 2 CO3
%Causticidade = % Ef .Caust . =
× 100
× 100
NaOH Na2 S + NaOH + Na2CO3 NaOH
NaOH + Na2CO3
× 100
× 100
× 100
(9) (10) (11) (12)
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO Inicialmente procedemos a titulação do licor branco por via direta, a fim de se obter o álcali total titulável, encontramos assim o seguinte ponto de viragem, como mostrado na Figura 2.
Figura 2. Ponto de viragem da titulação por via direta para determinação do ATT.
Em seguida, titulamos a amostra de licor por via indireta, agora para determinação do álcali total titulável, do álcali ativo e do álcali efetivo. O ponto de viragem para a determinação do álcali total titulável por via indireta é mostrado na Figura 3.
Figura 3. Ponto de viragem da titulação por via indireta para determinação do ATT.
Para a determinação do álcali efetivo e ativo, faz-se necessário a separação do Na2CO3 que não é de interesse. Sendo assim, foi feita a adição 30 mL de solução de BaCl 2 a 20% na amostra de licor branco, obtendo assim, um precipitado de BaCO 3 como resultado após 1 hora em repouso. O precipitado formado é mostrado na Figura 4.
Figura 4. Amostra de licor branco, após precipitação do Na2CO3.
O ponto de viragem da reação para a segunda amostra de licor branco, inicialmente para o calculo do álcali efetivo (consumo B) e posteriormente para o álcali ativo (consumo C), é mostrado na Figura 5 e na Figura 6, respectivamente.
Figura 5. Ponto de viragem da titulação por via indireta para determinação do AE.
Figura 6. Ponto de viragem da titulação por via indireta para determinação do AA.
Através das titulações, foram encontrados os seguintes resultados. Primeiramente, calcularam-se os fatores: volumétrico e gravimétrico. Sendo que o fator da solução já era conhecido – solução de HCl a 0,5 N fatorado, com fator igual a 1,068.
( fv ) → via direta : (V amostra ) × (V alíquota ) (1000 mL) × (1 alíquota) = = 200 mL fv = (V LB ) (5 mL) Fator volumétric o
Fator volumétric o
( fv ) → via indireta :
→ 500 mL 50 mL → 25 mL V LB 25 × 50 V LB = = 2 ,5 mL 500 →1 aliquota 2 ,5 mL 1000 mL → fv 1000 × 1 = 400 mL fv = 2 ,5
Fator gravimétrico
( fg ) → via
direta e indireta :
c / Na2O : g 62 g mol = 31 g → Eqg = MM = 62 mol L 2 g 0 ,5 N × 31 L (C N × Eqg ) g fg = × V LB = = 0 ,0155
1000
1000 mL
mL
c / NaOH : MM = 40
40 g mol g → Eqg = = 40 mol L 1
g
0 ,5 N × 40 g L (C × Eqg ) = 0 ,02 g = fg = N
1000
1000 mL
mL
c / Na 2 S : MM = 78
g
78 g mol → Eqg = = 39 g mol L 2
g 0 ,5 N × 39 L (C N × Eqg ) g fg = = = 0 ,0195
1000
1000 mL
mL
( fs ) : HCl → 0 ,5 N → fs = 1 ,068 Fator da Solução
Definido os fatores de cálculos, prosseguiram-se os cálculos de interesse, de acordo com os procedimentos experimentais, sendo que os consumos resultantes das titulações empregados nos cálculos são mostrados na Tabela 1. Tabela 1. Resultados encontrados para o consumo de reagente nas titulações.
Consumo reagente HCl (mL) Consumo A Direto
Indireto
38,6
23
Consumo B Consumo C 12,8
15,3
a) Álcali total titulável (ATT) – via direta: ATT c / Na 2 O em g . L−1 : ATT = (consumo A) × fs × fg × fv ATT = (38 ,6 mL ) × 1 ,068 × 0 ,0155 × 200 = 127 ,7968 g L c / Na 2 O ATT c / NaOH em kg m 3 : ATT = (consumo A) × fs × fg × fv ATT = (38 ,6 mL ) × 1 ,068 × 0 ,02 × 200 = 164 ,8992 kg m 3 c / NaOH
b) Álcali total titulável (ATT) – via indireta: ATT c / Na 2 O em g . L−1 : ATT = (consumo A) × fs × fg × fv ATT = (23 mL) × 1 ,068 × 0 ,0155 × 400 = 152 ,2968 g L c / Na 2 O ATT c / NaOH em kg m 3 : ATT = (consumo A) × fs × fg × fv ATT = (23 mL) × 1 ,068 × 0 ,02 × 400 = 196 ,512 g L c / NaOH
c) Álcali efetivo (AE) – via indireta: AE c / NaOH em g na alíquota analisada : AE = (consumo B ) × fs × fg AE = (12 ,8 mL) × 1 ,068 × 0 ,02 = 0 ,273408 g alíquota c / NaOH AE c / Na 2 O em g . L−1 : AE = (consumo B ) × fs × fg × fv AE = (12 ,8 mL ) × 1 ,068 × 0 ,0155 × 400 = 84 ,75648 g L c / Na 2 O
d) Álcali ativo (AA) – via indireta: AA c / NaOH em g . L−1 : AA = (consumo C ) × fs × fg × fv AA = (15 ,3 mL ) × 1 ,068 × 0 ,02 × 400 = 130 ,7232 g L c / NaOH AA c / NaOH em g 5 L : AA = [(consumo C ) × fs × fg × fv ] × 5 AA = [(15 ,3 mL ) × 1 ,068 × 0 ,02 × 400]× 5 = 653 ,616 g 5 L c / NaOH
e) Teor de NaOH como tal e como Na 2O – via indireta: NaOH c / tal em g . L−1 : NaOH = (2 × consumo B − consumo C ) × fs × fg × fv NaOH = (2 × 12 ,8 − 15 ,3) × 1 ,068 × 0 ,02 × 400 = 88 ,0032 g L c / NaOH
Na 2 O →
2 NaOH → 2(40 g ) 62 g NaOH → 88 ,032 g L (88 ,032)(62) = 68 ,2248 g L c / Na 2 O NaOH = 80
f) Teor de Na2S como tal e como Na 2O – via indireta: Na2 S c / tal em g . L−1 : Na2 S = (consumo C − consumo B ) × 2 × fs × fg × fv Na2 S = (15 ,3 − 12 ,8) × 2 × 1 ,068 × 0 ,0195 × 400 = 41 ,652 g L c / Na2 S Na 2 S c / tal em g Na 2 S =
[(consumo
10mL :
C − consumo B ) × 2 × fs × fg × fv ]× 10
1000 [(15 ,3 − 12 ,8) × 2 × 1 ,068 × 0 ,0195 × 400]× 10 = 0 ,41652 g 10mL c / Na 2 S Na 2 S = 1000 → Na 2 S Na 2 O → 78 g 62 g Na 2 S → 41 ,652 g L (41 ,652)(62) Na 2 S = = 33 ,108 g L c / Na 2 O 78
g) Teor de Na2CO3 como Na2O – via indireta: Na 2 CO3 c / Na 2 O em g . L−1 : Na 2 CO3 = (consumo A − consumo C ) × fs × fg × fv Na 2 CO3 = (23 − 15 ,3) × 1 ,068 × 0 ,0155 × 400 = 50 ,98632 g L c / Na 2 O
h) Sulfidez sobre o Alcali Ativo: % SulfidezAA = % SulfidezAA =
Na 2 S Na 2 S + NaOH
× 100 ou
(Consumo C − Consumo B ) × 2 Consumo C
× 100
(15 ,3 − 12 ,8) × 2 × 100 = 32 ,68 % 15 ,3
i) Sulfidez sobre o Álcali Total Titulável: % SulfidezAT T = % SulfidezAT T =
Na 2 S Na 2 S + NaOH + Na 2 CO3
× 100 ou
(15 ,3 − 12 ,8) × 2 × 100 = 21 ,74 23
(Consumo
C − Consumo B ) × 2
Consumo A
%
j) Atividade: % Atividade = % Atividade =
Na 2 S + NaOH Na 2 S + NaOH + Na 2 CO3
15 ,3 mL × 100 = 66 ,52 % 23 mL
× 100 ou
Consumo C Consumo A
× 100
× 100
k) Causticidade: %Causticidade = %Causticidade =
NaOH Na 2 S + NaOH + Na 2 CO3
× 100
68 ,2248 × 100 = 44 ,8 % 33 ,108 + 68 ,2248 + 50 ,98632
l) Eficiência da Caustificação: % Ef .Caust . = % Ef .Caust . =
NaOH NaOH + Na 2 CO3
× 100
68 ,2248 × 100 = 57 ,23 % 68 ,2248 + 50 ,98632
Os resultados das titulações são mostrados a seguir na forma de tabela, para o álcali total titulável, e paras as demais analises por via indireta. Tabela 2. Resultados encontrados para o álcali total titulável.
Resultados via via direta indireta ATT g/L c/ Na2O
127,797 152,297
ATT kg/m3 c/ NaOH
164,899 196,512
Tabela 3. Resultados encontrados nas titulações para as demais análises.
Análises: AE AE AA AA NaOH Na2S Na2S Na2CO3 Sulfidez Sulfidez Atividade Causticidade Efic. Caustificação
Resultados: 0,27341 84,756 130,723 653,616 88,003 41,652 0,417 50,986 32,125 23,058 66,52 44,8 57,23
UN.: g/aliquota c/ NaOH g/L c/ Na2O g/L c/ NaOH g/5L c/ NaOH g/L c/ tal g/L c/tal g/10mL c/tal g/L c/ Na2O % s/ AA % s/ ATT % % %
Através dos resultados obtidos, pode-se observar que esta amostra de licor não encontra-se nas melhores condições para aplicação industrial, todavia a sulfidez encontrada é satisfatória, sendo que a eficiência de caustificação é muito baixa, o que pode proporcionar uma polpa de menor qualidade. Para valores típicos de fábricas kraft a causticidade de equilíbrio é em torno de 90% (valor máximo que pode conseguir com a reação de caustificação sob condições normais de fábrica). Entretanto, na maioria das fábricas os valores normais se situam entre 78 e 82%, porque as condições existentes não asseguram que a reação ocorra até o equilíbrio. A eficiência da caustificação diminui quando aumenta a concentração de licor branco, já que a reação de equilíbrio está desfavoravelmente afetada pela diminuição da solubilidade do hidróxido de cálcio para altas concentrações de íons hidroxila. Soluções diluídas de Na 2CO3 podem ser caustificadas quase em sua totalidade, enquanto que para as concentrações normais de um licor branco industrial, a máxima teórica é de 85-90%.
6. CONCLUSÃO Analisando os resultados obtidos nas titulações, pode-se concluir que a amostra de licor branco apresentou resultados insatisfatórios, com relação a eficiência de caustificação e causticidade. Isso evidência que o licor verde alcançou uma baixa conversão para NaOH durante o processo de caustificação, o que ira interferir diretamente no processo de cozimento dos cavacos. O processo de caustificação deve fornecer ao digestor um licor branco uniforme com uma quantidade mínima de produtos inertes para o cozimento, em suspensão ou dissolvidos. O fator que mais afeta a introdução de produtos inativos solúveis é a eficiência da reação de caustificação, já que determina a carga inerte de carbonato de sódio no licor branco. A conversão de carbonato de sódio em hidróxido de sódio está limitada não só pelos fatores que afetam a constante de equilíbrio mas também pelas velocidades das reações de apagamento e caustificação, devido ao limitado tempo de reação disponível na fábrica.
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