Análisis de licores Kraft.

FUNDAMENTOS DE LA PRODUCCION DE PASTAS CELULOSICAS
II Cuatrimestre 2007
Trabajo Práctico: PULPADO KRAFT
Análisis de Licores Kraft
El licor de cocción “kraft” es una solución acuosa de NaOH + SNa2
El SNa2 acelera la cocción ya que disuelve selectivamente la lignina.
Para realizar los ánalisis químicos de licores nos basamos en:
Norma SCAN–N2:63 “Alcali total, activo y efectivo en licores kraft”, en la que se dan las
siguientes
Definiciones:
Alcali Total = NaOH + Na2S + CO3Na2
Alcali Activo = NaOH + Na2S
Alcali Efectivo = NaOH + 1 / 2 Na2S


Na2S
 x 100
Sulfidez = 
 NaOH + Na2S 
Todos calculados en g NaOH / Lt.
De acuerdo a las definiciones podremos calcular Na2S :
Na2S = AA − AE = (NaOH + Na2S ) − (NaOH + 1 / 2 Na2S )
Na2S = 2 (AA − AE)
Importancia del Na2S
El Na2S se hidroliza en agua:
Na2S + H2O ↔ NaOH + NaSH
Esta reacción es reversible y existe equilibrio entre sus cuatro constituyentes de la reacción.
El Na2S agregado aumenta el NaOH disponible.
A medida que el NaOH original se consume durante la cocción, la reacción anterior se verifica
hacia la derecha para mantener el equilibrio.
Titulación de licores Kraft
Procedimiento:
Pipetar 10 ml de licor en un vaso de precipitados de 150 ml, diluir con unos 40 ml de agua
destilada y agregar 10 ml de solución neutralizada de BaCl2 al 20% (este precipitará carbonatos,
sulfatos y materia orgánica). (1)
Realizar la prueba del ácido sulfúrico diluido, para verificar la ausencia de carbonatos.
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En un tubo de ensayo con unos ml de sol. de ácido sulfúrico diluido, se vierten unas gotas
del licor sobrenadante de (1). La presencia de una turbidez indica exceso de BaCl2 en el
medio.
Utilizando un pHmetro, titular con ClH 0,5N hasta pH=9,1 (punto de viraje a la timolftaleína).
Anotar el volumen gastado V1.
El consumo de a ml de ácido es el correspondiente a NaOH + 1 / 2 Na2S
Inmediatamente, agregar 5 ml de solución de formaldehído neutralizada, (El formaldehído se
agrega para convertir el resto de sulfuro en una base fuerte) esperar 30 segundos y continuar
titulando (sin recargar la bureta) hasta pH=8,3 en pHmetro (punto de viraje a la femolftaleína).
Anotar el volumen gastado V2.
El consumo de b ml de ácido es el correspondiente a NaOH + Na2S
Si es necesario, la titulación se continua hasta pH=4 para dar la suma NaOH, Na2S y CO3Na2 (a
pH=4 esta como CO3 H2).
CO2 + 2 NaOH → CO3Na2 + H2O
CO3Na2 + BaCl2 → BaCO3 + 2 NaCl
La adición de BaCl2 obstruye el carbonato hasta que se han titulado NaOH y Na2S (pH=8,3). El
ácido agregado posteriormente hasta pH=4 reacciona con el CO3Na2 Se obtiene el valor (c ml)
para calcular el Alcali total.
Cálculos
AA =
b x N x 40 g / eq
VLicor
Alcali Efectivo = NaOH + 1 / 2 Na2S ⇒ AE =
a x N x 40 g / eq
VLicor
Alcali Activo = NaOH + Na2S
⇒
Donde :
a : Consumo de ClH 0,5 N hasta pH = 9; en mL.
b : Consumo de ClH 0,5 N hasta pH = 8,3; en mL.
f : Factor del ClH 0,5 N.
Los cálculos se realizan en base a las definiciones dadas:
Para licores blancos se informa: AA, Sulfidez y Volumen total de licor.
Para licores negros se informa: AA y pH.
La evaluación del AA consumido dará una indicación rápida del grado de delignificación alcanzado.
2
Preparación de un licor kraft.
Para preparar un licor blanco son necesarios los siguientes datos:
AA; SULFIDEZ; RELACIÓN DE LICOR Y PESO DE MADERA
Con ellos se calculan las masas:
g madera x AA
100
g madera x AA
S
MSNa 2 =
x
100
100
M NaOH = M AA − MSNa 2
M AA =
Con la relación de licor se calcula el volumen total de licor.
Se preparan por separado ambos reactivos, se titulan para conocer su concentración exacta
y se mezclan de acuerdo a las cantidades necesarias de cada uno, obtenidas por cálculos.
Ejemplo:
Titulación de reactivos:
AA =
NaOH =
SNa 2 =
S=
R:L =
Peso Madera =
Titulación del licor blanco:
M AA =
Evaluación del licor negro:
MSNa 2 =
pH =
AA =
AE =
M NaOH =
VT =
Bibliografía
1. “Total, Active and effective alkali in white and green liquors”. Norma SCAN N 2:63.
2. “Analysis of soda and sulfate black liquor”. NormaTAPPI T 625 cm-85.
3. “Ciencia y tecnología sobre Pulpa y Papel”, C. Earl Libby. Tomo I Pulpa.
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