análise do licor branco
TRANSCRIPT
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 fundamental 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, Na2S 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 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 + Na2S e álcali efetivo (AE)
constituído de NaOH + ½ Na2S, todos sendo expressos em Na2O ou NaOH, a partir desses
constituintes podemos calcular os componentes presentes na solução (NaOH, Na2S,
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 BaCl2 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 Na2O e como NaOH;
• Determinação do álcali efetivo (AE), expresso como Na2O;
• 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 + Na2S, álcali total titulável (ATT) constituído
de Na OH + Na2S + Na2CO3 e álcali efetivo (AE) constituído de NaOH + 1/2 Na2S. 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 (Na2S), 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 (Na2CO3) 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 Na2CO3 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 Na2CO3 é devida à caustificação incompleta, enquanto que a do Na2SO3 é
devida à redução incompleta do Na2SO4 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 Na2O. O álcali
ativo é geralmente expresso em porcentagem sobre o peso absolutamente seco da
madeira empregada. NaOH + Na2S;
• Álcali Efetivo: inclui NaOH + 1/2(Na2S), expresso como Na2O;
• 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 Na2CO3 e Na2SO4 que são inertes para o processo de
cozimento. É a % obtida pela razão
totalálcali
ativoálcali;
• Causticidade: é a % obtida pela razão
totalálcali
NaOH;
• Eficiência de caustificação: é a % obtida pela razão
+ 32CONaNaOH
NaOH;
• Sulfidez: é a % obtida pela razão
ativoálcali
SNa2 .
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 Na2SO4). 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 Na2S tomem parte na reação de cozimento, pode-se mostrar que o
NaOH prove a principal força de reação, pois o Na2S 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 Na2SO3, 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 BaCl2 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 indire ta, (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:
( ) fvfgfsAconsumoATTvd ×××= (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:
( ) fvfgfsAconsumoATTvi ×××= (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 BaCl2 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:
NaClBaCOCONaBaCl 23322 +↓→+
• 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:
( ) fvfgfsBconsumoAE ×××= (3)
( ) fvfgfsCconsumoAA ×××= (4)
• Calcular a quantidade dos componentes no licor através das seguintes equações:
( ) fvfgfsCconsumoBconsumoNaOH ×××−×= 2 (5)
( ) fvfgfsBconsumoCconsumoSNa ××××−= 22 (6)
( ) fvfgfsCconsumoAconsumoCONa ×××−=32 (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:
1002
2 ×+
=NaOHSNa
SNaSulfidezAA% (8)
100322
2 ×++
=CONaNaOHSNa
SNaTSulfidezAT% (9)
100322
2 ×++
+=
CONaNaOHSNa
NaOHSNaAtividade% (10)
100322
×++
=CONaNaOHSNa
NaOHdeCausticida% (11)
10032
×+
=CONaNaOH
NaOH.Caust.Ef% (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 determ inação 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 det erminação 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 BaCl2
a 20% na amostra de licor branco, obtendo assim, um precipitado de BaCO3 como resultado
após 1 hora em repouso. O precipitado formado é mostrado na Figura 4.
Figura 4. Amostra de licor branco, após precipitação do Na 2CO3.
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 det erminação do AE.
Figura 6. Ponto de viragem da titulação por via indireta para det erminação 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.
( )( ) ( )
( )( ) ( )
( )
( )
mL,
fv
fvmL
aliquotamL,
mL,V
mLV
mLmL
:indiretaviafvovolumétricFator
mLmL
alíquotamL
V
VVfv
:diretaviafvovolumétricFator
LB
LB
LB
alíquotaamostra
40052
11000
1000
152
52500
5025
25
50050
2005
11000
=×=
→
→
=×=
→
→
→
=×=×
=
→
( )
( )mL
g,mL
LgN,
VEqgC
fg
Lgmol
gEqgmol
gMM
:ONa/c
:indiretaediretaviafgcogravimétriFator
LBN 01550
1000
3150
1000
312
6262
2
=
×
=××=
==→=
→
( )
( )
( )068150
019501000
3950
1000
392
7878
0201000
4050
1000
401
4040
2
,fsN,HCl
:fsSoluçãodaFator
mLg,
mL
LgN,
EqgCfg
Lgmol
g
EqgmolgMM
:SNa/c
mLg,
mL
LgN,
EqgCfg
Lgmol
g
EqgmolgMM
:NaOH/c
N
N
=→→
=
×
=×
=
==→=
=
×
=×
=
==→=
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 titulaç ões.
Consumo reagente HCl (mL)
Consumo A Consumo B Consumo C
Direto Indireto
38,6 23 12,8 15,3
a) Álcali total titulável (ATT) – via direta:
( )( )
( )( ) NaOH/cmkg,,,mL,ATT
fvfgfsAconsumoATT
:mkgemNaOH/cATT
ONa/cLg,,,mL,ATT
fvfgfsAconsumoATT
:L.gemONa/cATT
3
3
2
12
89921642000200681638
7968127200015500681638
=×××=×××=
=×××=×××=
−
b) Álcali total titulável (ATT) – via indireta:
( )( )
( )( ) NaOH/cLg,,,mLATT
fvfgfsAconsumoATT
:mkgemNaOH/cATT
ONa/cLg,,,mLATT
fvfgfsAconsumoATT
:L.gemONa/cATT
512196400020068123
2968152400015500681233
2
12
=×××=×××=
=×××=×××=
−
c) Álcali efetivo (AE) – via indireta:
( )( ) NaOH/calíquotag,,,mL,AE
fgfsBconsumoAE
:analisadaalíquotanagemNaOH/cAE
27340800200681812 =××=××=
( )( ) ONa/cLg,,,mL,AE
fvfgfsBconsumoAE
:L.gemONa/cAE
2
12
7564884400015500681812 =×××=×××=
−
d) Álcali ativo (AA) – via indireta:
( )( )
( )[ ]( )[ ] NaOH/cLg,,,mL,AA
fvfgfsCconsumoAA
:LgemNaOH/cAA
NaOH/cLg,,,mL,AA
fvfgfsCconsumoAA
:L.gemNaOH/cAA
561665354000200681315
5
5
72321304000200681315
1
=××××=××××=
=×××=×××=
−
e) Teor de NaOH como tal e como Na2O – via indireta:
( )( ) NaOH/cLg,,,,,NaOH
fvfgfsCconsumoBconsumoNaOH
:L.gemtal/cNaOH
00328840002006813158122
2
1
=×××−×=×××−×=
−
( )
( )( )ONa/cLg,
,NaOH
Lg,NaOH
gg
NaOHONa
2
2
22486880
6203288
03288
40262
2
==
→
→
→
f) Teor de Na2S como tal e como Na2O – via indireta:
( )( ) SNa/cLg,,,,,SNa
fvfgfsBconsumoCconsumoSNa
:L.gemtal/cSNa
22
2
12
652414000195006812812315
2
=××××−=××××−=
−
( )[ ]
( )[ ]SNa/cmLg,
,,,,SNa
fvfgfsBconsumoCconsumoSNa
:mLgemtal/cSNa
22
2
2
104165201000
1040001950068128123151000
102
10
=×××××−=
×××××−=
( )( )ONa/cLg,
,SNa
Lg,SNa
gg
SNaONa
22
2
22
1083378
6265241
65241
7862
==
→
→
→
g) Teor de Na2CO3 como Na2O – via indireta:
( )( ) ONa/cLg,,,,CONa
fvfgfsCconsumoAconsumoCONa
:L.gemONa/cCONa
232
32
1232
986325040001550068131523 =×××−=×××−=
−
h) Sulfidez sobre o Alcali Ativo:
( )
( )%,
,
,,SulfidezAA%
CConsumo
BConsumoCConsumoou
NaOHSNa
SNaSulfidezAA%
6832100315
2812315
1002
1002
2
=××−=
××−×+
=
i) Sulfidez sobre o Álcali Total Titulável:
( )
( )%,
,,TSulfidezAT%
AConsumo
BConsumoCConsumoou
CONaNaOHSNa
SNaTSulfidezAT%
742110023
2812315
1002
100322
2
=××−=
××−×++
=
j) Atividade:
%,mL
mL,Atividade%
AConsumo
CConsumoou
CONaNaOHSNa
NaOHSNaAtividade%
526610023
315
100100322
2
=×=
××++
+=
k) Causticidade:
%,,,,
,deCausticida%
CONaNaOHSNa
NaOHdeCausticida%
844100986325022486810833
224868
100322
=×++
=
×++
=
l) Eficiência da Caustificação:
%,,,
,.Caust.Ef%
CONaNaOH
NaOH.Caust.Ef%
23571009863250224868
224868
10032
=×+
=
×+
=
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 direta
via 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 a nálises.
Análises: Resultados: UN.:
AE 0,27341 g/aliquota c/ NaOH
AE 84,756 g/L c/ Na2O
AA 130,723 g/L c/ NaOH
AA 653,616 g/5L c/ NaOH
NaOH 88,003 g/L c/ tal
Na2S 41,652 g/L c/tal
Na2S 0,417 g/10mL c/tal
Na2CO3 50,986 g/L c/ Na2O
Sulfidez 32,125 % s/ AA
Sulfidez 23,058 % s/ ATT
Atividade 66,52 %
Causticidade 44,8 %
Efic. Caustificação 57,23 %
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 Na2CO3 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.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
[1] IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo, Centro Técnico
em Celulose e Papel. SENAI – Escola “Theobaldo de Nigris”. Celulose e Papel,
Tecnologia de Fabricação da Pasta Celulósica. Vol. I. 2ª Edição. São Paulo, 1988.
[2] GULLICHSEN, JOHAN. FOGELHOLM, CARL-JOHAN. Papermarking Science and
Technology Book 6. Fapet Oy, Helsinki, Finland 2000.
[3] Tópicos Especiais em Tecnologia Orgânica – Celulose e Papel.
www.enq.ufrgs.br/cursos/grad/Celulose/Apostila%20de%20celulose.doc
[4] E. COHN, PEDRO. N. RIBEIRO, RONALDO. Medição "On Line" do Alcali Total nos
Licores Branco e Verde Empregando Tecnologia FT-NIR. 35° Congresso e
Exposição Anual de Celulose e Papel. Outubro 2002.
[5] Apostila SENAI – CETCEP. QAA – Química Analítica Aplicada. 2° Módulo.