Control de calidad de peróxido y de soda en el blanqueo

V.1.2.Control de calidad de las concentraciones del Peróxido de Hidrógeno y de la Soda en el baño de blanqueo: Se calculan las concentraciones de peróxido y de soda en el baño de blanqueo de la Blanqueadora en Tintorería. Este control se hacía cada media hora una vez que ingresaba una bobina o lote a la blanqueadora.

V.1.2.1.Peróxido de Hidrógeno (H₂O₂) al 50%: Se utiliza para el blanqueo de la tela. Cuando el peróxido se encuentra en un medio alcalino, empieza a descomponerse. La reducción del peróxido conlleva al blanqueo de la tela mediante la reacción con la celulosa. En este caso se utiliza la propiedad reductora del peróxido; el oxígeno naciente que proviene del peróxido de hidrógeno es el que produce la acción blanqueadora sobre la parte cremosa de la tela.

Determinación de la concentración de Peróxido de Hidrógeno en el baño de blanqueo

Según Harris(1) se tiene la siguiente reacción:

2 (MnO₄)^- + 5 H₂O₂ + 6 H⁺    à     2Mn⁺² +5O₂  +8H₂O

#eq-gr H₂O₂ = N_KMnO4 * V _KMnO4

W_H2O2  / (M _H2O2 / θ _H2O2)  = N_KMnO4 * V _KMnO4

W_H2O2 = N_KMnO4 *(M _H2O2 / θ _H2O2) * V _KMnO4/1000……….(1)

Donde se debe tener en cuenta que es para 1 ml del baño de blanqueo:

#eq-gr H₂O₂ =Número de equivalente gramos del Peróxido de Hidrógeno

W_H2O2 = Peso de peróxido por mililitro de muestra de blanqueo

θ _H2O2 = 2 eq-gr/gr-mol

N_KMnO4 = 0.1 eq-gr/lt

V _KMnO4 = Volumen de Permanganato gastado en ml

M _H2O2 = 34 gr/mol-gr

De aquí hallamos el peso de Peróxido utilizado

Sabemos que:

% W _H2O2 = 50 % = W _H2O2 / W _{solución de H2O2}

W _{solución de H2O2} = 2*W _H2O2  = 2* N_KMnO4 *(M _H2O2 / θ _H2O2) * V _KMnO4/1000

Sabemos que:

Densidad del H₂O₂ al 50 %= 1.197 gr/ml

Hallando el volumen V de la solución H₂O₂ al 50 % en ml por cada ml de baño de blanqueo

V =  (2* N_KMnO4 *(M _H2O2 / θ _H2O2) * V _KMnO4/1000)/ Densidad del H₂O₂ al 50 %

Hallando el volumen V de la solución H₂O₂ al 50 % en ml por cada litro de baño de blanqueo:

V =  2* N_KMnO4 *(M _H2O2 / θ _H2O2) * V _KMnO4/ Densidad del H₂O₂ al 50 %.......(2)

Reemplazando en (2):

V = 2*0.1*(34/2)* V _KMnO4 /1.197 = 2.84* V _KMnO4

V = 2.84* V _KMnO4

Donde:

V = Volumen de la solución de H₂O₂ al 50 % en ml por cada litro de baño de blanqueo

V _KMnO4 = Volumen de Permanganato gastado en ml

Materiales:

1 bureta

1 soporte universal

1 pipeta aforada

1 perilla para succionar

1 matraz

1 probeta de 50 ml

Soluciones a utilizar:

Solución de Permanganato de Potasio (KMnO₄) 0.1 N valorado

Solución muestra del baño de blanqueo a analizar (200 ml aproximadamente cada 30 minutos).

Solución de Ácido Sulfúrico al 20%

Procedimiento:

-En un matraz se pone 25 ml de Ácido Sulfúrico al 20% y 25 ml de agua desionizada, y se agrega 1 ml de muestra de baño de blanqueo, luego se agita ligeramente el matraz para que la solución se homogenice.

-Se procede a titular esta solución del matraz con la solución del Permanganato de Potasio 0.1 N que está en la bureta.

-Se termina de titular cuando la solución del matraz vire de transparente a rosado y ese color no cambie durante 1 minuto, la cantidad de Permanganato de Potasio utilizada se mide en la bureta.

-Este volumen de Permanganato de Potasio utilizado se multiplica por 2.84 para obtener la concentración de Peróxido contenida en el baño de blanqueo en el momento en que se realiza la medición, este se da en ml de H₂O₂ al 50 % por Litro de baño de blanqueo. Esta concentración suele variar por eso es que se toma una muestra cada 30 minutos durante el tiempo en que dure el blanqueo de una tela, el número de veces depende del metraje de cada bobina de tela.

-Cada artículo de tela tiene su propio objetivo o grupo de blanqueo (ver recetas por grupo de blanqueo, Tabla 1) que se debe de mantener constante durante la duración del blanqueo.

-Si al obtener los ml de H₂O₂ al 50 % por Litro de baño de blanqueo se nota que la cantidad es menor que el objetivo según la Tabla 1, se debe de restar el objetivo menos lo obtenido y esto se multiplica por 1.5, esta cantidad viene a ser la cantidad de litros de H₂O₂ que se le debe de indicar al operador para que se le agregue al baño de blanqueo.

- Si al obtener la concentración de H₂O₂ se obtiene una mayor cantidad de H₂O₂ que el objetivo entonces se le debe de ordenar al operador de la blanqueadora que pare esta diferencia en minutos.

V.1.2.2.Soda Cáustica (NaOH) al 100%: Se utiliza para iniciar el descrude y para mantener el pH del baño de blanqueo en un medio alcalino.

Determinación de la concentración de Soda en el baño de blanqueo

Según Chang(2) se tiene la siguiente reacción:

2NaOH + H₂SO₄                                         Na₂SO₄   +  2H₂O

# eq-gr NaOH = # eq-gr H₂SO₄

Se debe tener en cuenta que esto es para 1 ml de solución de baño de blanqueo

W_NaOH / (M_NaOH /θ_NaOH) = N_H2SO4 * (V _H2SO4/1000)

Se calcula para 1 lt de baño de blanqueo y para una solución al 100 % de soda, la ecuación a utilizar sería:

W_NaOH = N_H2SO4 * (M_NaOH /θ_NaOH)* V _H2SO4……..(3)

W_NaOH =Peso de la Soda Cáustica al 100% en gr

M_NaOH = Peso Molecular de la soda en gr/mol-gr = 40 gr/mol-gr

θ_NaOH =1 eq-gr/mol-gr

N _H2SO4 = 0.2 eq-gr/lt

V _H2SO4 = volumen del ácido sulfúrico gastado en ml

Reemplazando en (3):

W_NaOH = 0.2*(40/1)* V _H2SO4

W_NaOH = 8* V _H2SO4

Materiales:

1 bureta

1 pipeta aforada

1 perilla para succionar

1 matraz

1 probeta de 50 ml

Soluciones a utlizar:

Solución muestra del baño de blanqueo a analizar (200 ml aproximadamente cada 30 minutos).

Solución de Acido Sulfúrico 0.2 N valorada

Agua desionizada

Anaranjado de Metilo

Procedimiento:

-En un matraz se pone 25 ml de agua desionizada, 2 o 3 gotas de Anaranjado de Metilo y se agrega 1 ml de muestra de baño de blanqueo, luego se agita ligeramente el matraz para que la solución se homogenice y se procede a titular esta solución del matraz con la solución de Acido Sulfúrico 0.2 N que está en la bureta hasta que la solución vire de amarillo a color naranja, la cantidad de Acido Sulfúrico 0.2 N se mide en la bureta.

-Este volumen de Acido Sulfúrico 0.2 N utilizado se multiplica por 8 para obtener la concentración de Soda contenida en el baño de blanqueo en el momento en que se realiza la medición, este se da en gr de Soda al 100 % por Litro de baño de blanqueo. Esta concentración suele variar por eso es que se toma una muestra cada 30 minutos durante el tiempo en que dure el blanqueo de una tela, el número de veces depende del metraje de cada bobina de tela.

-Cada artículo de tela tiene su propio objetivo o grupo de blanqueo (ver Recetas por grupos de blanqueo, Tabla 1) que se debe de mantener constante durante la duración del blanqueo.

-Si al obtener los gramos de Soda al 100 % por Litro de baño de blanqueo se nota que la cantidad es menor que el objetivo, se debe de restar el objetivo menos lo obtenido y esto se multiplica por 2, esta cantidad viene a ser la cantidad de litros de Soda que se le debe de indicar al operador para que se le agregue al baño de blanqueo.

-Si al obtener la concentración de Soda se obtiene una mayor cantidad de Soda que el objetivo, entonces se le debe de ordenar al operador de la blanqueadora que pare esta diferencia en minutos.

                        a.Aportes

-Según Ramírez(3) cuando se leen volúmenes de líquidos en probetas, pipetas, buretas y fiolas debe tenerse presente que el Enrase (lectura del nivel del líquido sobre la escala) forma un menisco cóncavo o convexo, para nuestro caso los líquidos mojaban la superficie o eran cóncavos a la lectura del nivel del líquido, para evitar errores de paralelaje, sugerí colocar los ojos del observador horizontalmente con dicho menisco.

-De otro lado según Ramírez(3), el uso de buretas, fiolas y pipetas por ser instrumentos de precisión para medir volúmenes requieren de cuidados especiales:

-Deben estar completamente limpios de polvo y grasa.

-Una vez llenas con el líquido a medir, se debe de dejar escapar el aire ocluido, esperando que todo el líquido resbale por las paredes del recipiente.

-Se debe de graduar bien la velocidad de flujo especialmente de las buretas, para buretas de 25 ml que utilizamos en el laboratorio se puede aceptar 1 ml/seg.

-La llave y el extremo final de las buretas deben estar siempre llenas de líquido.

-Las puntas de la bureta y de la pipeta deben quedar tocando las paredes internas del recipiente receptor.

-Antes de sumergir la pipeta en la solución, soplar la gota de agua que queda en la punta de la misma para evitar que se diluya la solución que se va a pipetear.

-La llave de vidrio de la bureta se debe lubricar con un poco de grasa, esto se recomendó al ver que la llave de la bureta se atoraba continuamente, la lubricación adecuada de la bureta evita que ella se endurezca o pegue.