Control de calidad de la soda en la planta

V.2.Control de calidad de la Soda Cáustica de planta:

-Se lleva un control de la soda cáustica que ingresa a la planta y para esto se toma dos muestras del lote de Soda que llega a la planta.

-Una muestra es observada para verificar que no este sucia ni tenga puntos negros de Fierro, esto es muy importante ya que si la soda tuviera Hierro y ésta ingresara

a la planta le podría ocasionar daño a la tela produciendo agujeros en éstas.

Si se observara puntos negros en la muestra, se sacarán estos puntos con la bagueta y se pondrán en una tela blanca y limpia y se agregará unas 2 gotas de ácido muriático sobre ésta y 2 gotas de Ferrocianuro de Potasio, si al agregar estos dos productos químicos sobre el punto negro se observara un cambio de coloración azul oscuro entonces esto indicará presencia de Hierro en la muestra y se procederá al rechazo del lote del Soda. Si no hubiera Hierro en la muestra como es lo normal, entonces se procederá a evaluar la densidad de la soda en una probeta con un densímetro y comparar con la densidad del fabricante, la densidad de la soda generalmente es de 1.50 gr/ml.

                        V.2.1.Evaluación de la concentración de la soda:

Se evaluará la concentración de la soda para compararla contra la del proveedor, para esto se requiere de las siguientes soluciones:

-Fenolftaleína

-Solución de HCl 1 N valorada

                                   V.2.1.1.Preparación de solución Acido Clorhídrico 1 N:

Según Harris:

N_HCl * V_HCl = # eq-gr HCl = W_HCl *θ_HCl /M_HCl

Donde:

N_HCl = Normalidad del HCl  = 1 eq-gr/lt

V_{HCl solución} = 1 litro

M_HCl = Peso molecular del HCl = 36.46 gr/mol-gr

Como es un ácido con un protón [H⁺]

θ_HCl = 1 eq-gr / mol-gr

W_HCl = N_HCl * V_HCl * M_HCl  / θ_HCl    en gramos

Pureza es: 0.38 y densidad = 1.185 gr/ml

W_{HCl real} = (N_HCl * V_{HCl solución} * M_HCl)/(pureza* θ_HCl)……….4

Hallando V_{HCl real} en ml:

V_{HCl real} = (N_HCl * V_{HCl solución} * M_HCl)/(pureza* θ_HCl*densidad)………5

V_{HCl real} = (1*1*36.46)/(0.38*1*1.185)

V_{HCl real} = 80.97 ml

Procedimiento:

-Pipetear 81 ml de HCl Q.P. 38% de pureza.

-Transpasar los 81 ml de Acido Clorhídrico a una fiola de 1 litro limpia que contenga aproximadamente 200 ml de agua desionizada lentamente  y con constante homogenización (Usar máscara antigases, es ,muy tóxico), y enrasar la fiola a 1 litro homogenizando la mezcla.

                                   V.2.1.2.Valoración del HCl 1 N Estándar:

Según Harris(1) la solución de HCl 1 N se valora con el Na₂CO₃

# eq-gr Na₂CO₃ = # eq-gr HCl

W_Na2CO3 / (M _Na2CO3/θ _Na2CO3 ) = N_HCl * V_HCl /1000

N_HCl = (W_Na2CO3 * 1000)/(V_HCl * (M _Na2CO3/θ _Na2CO3))

W_Na2CO3 = Peso del Na₂CO₃ en gramos

M _Na2CO3 = Peso molecular del Na₂CO₃ = 106 gr/mol-gr

N_HCl = 1 eq-gr/lt

V_HCl  = Gasto de HCl utilizado en ml

Como es una sal con 2 iones totales:

θ _Na2CO3 = 2 eq-gr/mol-gr

N_HCl = (1000* W_Na2CO3)/ ((106/2)* V_HCl )

N_HCl = (1000* W_Na2CO3 )/(53* V_HCl)………..(6)

Se calcula el Factor de Corrección:

F = N_HClreal / N_{HCl teórica}  = N_HClreal / 1 = N_HClreal

F = N_HClreal................................(7)

Procedimiento:

-Secar el Carbonato de Sodio en la estufa a 270 °C aproximadamente 1 hora y luego dejarlo enfriar en el desecador.

-Pesar aproximadamente 1 gr de Carbonato de Sodio; el peso exacto debe ser registrado sobre un matraz de 250 ml limpio y seco, añadir 50 ml de agua desionizada homogenizando la muestra y 2-3 gotas de Anaranjado de Metilo.

-Titular con la solución de HCl 1 N hasta que la solución vire de amarillo a naranja, anotar el volumen de HCl gastado en ml y calcular la Normalidad real del HCl de acuerdo a la fórmula (6).

- Hallar el Factor de Corrección y este valor anotarlo en la botella en donde se guardará la solución.

V.2.2. Procedimiento de Evaluación de la Soda:

Según Chang(2) se tiene la siguiente ecuación química:

NaOH        +     HCl     ------->           NaCl       +   H₂O

#eq-gr NaOH = #eq-gr HCl.............(8)

W_NaOH / (M_NaOH/θ_NaOH) = N_{HCl real} * V_HCl/1000……(9)

W_NaOH = Peso de Soda de la muestra problema

V_HCl = Volumen gastado de HCl en ml

N_{HCl real} = Normalidad del HCl  = F * N_{HCl teórica} = F*1 N

N_{HCl real} = F

F = Factor de corrección del HCl

M_NaOH = peso molecular del NaOH = 40 gr/mol-gr

θ_NaOH = 1 eq-gr/mol-gr

Reemplazando en (9):

W_NaOH = F * V_HCl *0.04……(10)

Hallando el % NaOH en la muestra problema:

% NaOH = (W_NaOH /W _{muestra total de NaOH})*100

% NaOH = 4*F*V_HCl / W _{muestra total de NaOH}………(11)

Donde W _{muestra total de NaOH} =es el peso exacto de la muestra total de Soda que es aproximadamente uno y que se debe de anotar.

Procedimiento:

-Se seca bien un matraz, luego se pesa aproximadamente 1 gr de Soda en este matraz (se debe de anotar este valor), se agrega 50 ml de agua desionizada y 2 -3 gotas de Fenolftaleína como indicador y se procede a titular con HCl 1 N valorado con su respectivo Factor de Correción. Se titula hasta un viraje de rojo a transparente y se anota el gasto de HCl 1 N.

            a.Aporte:

Este procedimiento se debe de hacer con bastante cuidado porque basta una gota de Fenolftaleína de más y podemos pasarnos del punto de cambio de color por lo tanto se recomendó, como para casos anteriores primero hallar el V_HCl teórico en ml reemplazando en el % NaOH del proveedor y el W _{muestra total de NaOH} en (11) para así añadir la mayoría de gasto teórico al matraz, y faltando 1 o 2 ml para que lleguemos al gasto teórico hacerlo pacientemente gota a gota, esto nos ahorrará mucho tiempo y además lo haremos con precisión.