Medição de Álcalis na Indústria de Celulose

Por: Sergio Trindade

Até recentemente a indústria de celulose e papel vem utilizando métodos eletroquímicos como titulação para analisar a qualidade do licor de cozimento. O processo de fabricação de celulose consiste basicamente na transformação de madeira em fibra de celulose na forma de polpa. A madeira é convertida em cavacos que são cozidos numa solução de cáustica de licor e vapor. As fibras são então liberadas na forma de celulose.

O que é denominado de licor de cozimento é uma solução a base de álcalis utilizada no cozimento da madeira e veículo de diluição da lignina (cola de madeira) que é separada das fibras de celulose deixando-as o mais pura possível. Com o uso o licor perde sua atividade e é regenerado no processo de caustificação. As principais medições feitas são: álcalis ativo (NaOH e Na2S), álcalis efetivo (NaOH e 1/2 Na2S), álcalis total (NaOH, Na2S e Na2CO3) e sulfidez (Na2S).

alcalis metso

A figura acima mostra um analisador eletroquímico com unidade de condicionamento de amostra e sondas amostradoras. (Gentileza Metso)

O analisador eletroquímico utilizado é relativamente complexo, é grande, não faz medições contínuas, mas sim cíclicas e por ser extrativo utiliza um sistema de condicionamento especial para evitar que resíduos sólidos e fibras atinjam o vaso de medição.

Desde a década de 1990 que vem se estudando correlações da espectroscopia com álcalis presente no licor de cozimento de celulose. Recentemente a tecnologia FT-NIR (Fourier Transform Near Infrared) oferece uma alternativa de solução mais robusta, não destrutiva e rápida, podendo até ser utilizada em medições “in situ” via emissão a laser e fibras óticas, através de sondas, em análises precisas de multicomponentes onde o feixe de luz infravermelha passa através da amostra.

espectro luminoso -thermo

A figura acima mostra o espectro eletromagnético na faixa entre o infravermelho, visível e ultravioleta. (Gentileza Thermo)

A técnica FT-NIR explora o fenômeno de absorção molecular ao infra vermelho próximo, para medir com precisão as concentrações, uma vez que cada espécie de gás examinadas com FTIR Espectrometria tem um espectro impressão digital única. No analisador FT-NIR a luz é modulada usando um Inteferômetro de Michelson e depois de absorvida pela amostra a medição é interpretada e submetida a modelos matemáticos de correlação.

interferômetro de michelson

A figura acima representa o funcionamento de um interferômetro. (Gentiliza Thermo)

No interferômetro o feixe de luz é dividido num espelho semitransparente. Um feixe é refletido de volta por um espelho fixo e outro feixe é refletido de volta por um espelho móvel que faz um movimento oscilatório. A modulação é obtida pela interação do feixe do espelho fixo com o feixe do espelho móvel. O feixe dispersivo modulado atravessa a amostra e sofre absorção.

O vídeo a seguir mostra a aplicação do analisador FT-NIR no processo de celulose.

Para saber mais sobre medição de pH visite o post CONCEITOS BÁSICOS SOBRE pH

Para saber mais sobre qualidade da água e conhecer outros analisadores utilizados no seu tratamento, acesse QUALIDADE DA ÁGUA POTÁVEL.

Para saber mais sobre calibrações visite o post METROLOGIA QUÍMICA.

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