MEDIDAS ELECTROQUÍMICAS

  MEDIDAS ELECTROQUÍMICAS

Demanda de Carga

La demanda de carga se define como la capacidad de una suspensión de pasta en adsorber especies químicas con carga eléctrica. Se pueden realizar dos tipos de medidas: la demanda catiónica y demanda aniónica. Ambas se definen como la cantidad de polímero cargado (o polielectrolito catiónico en el caso de la demanda catiónica o aniónico en el caso de la demanda aniónica) necesario para neutralizar la carga eléctrica de la suspensión fibrosa o aguas de proceso.

La demanda de carga se expresa en términos del volumen de polímero por unidad de volumen de suspensión (ml de polímero /ml de suspensión), o en miliequivalentes de polímero por unidad de volumen o masa de suspensión o materia sólida contenida en la suspensión (meq/ml o meq/g). 

 La demanda catiónica es frecuentemente usada para predecir la respuesta de la pasta a cambios por adición de químicos catiónicos, agentes floculantes o en general, para monitorear la química del lado húmedo.

Normalmente la pulpa empleada para la fabricación de papel contiene una cantidad de “basura” con una carga determinada que de no ser neutralizada puede afectar propiedades importantes del producto final como la resistencia y el encolado.

Por esta razón es necesario cuantificar la naturaleza y magnitud de esta carga con el fin de definir la cantidad de aditivos necesarios para neutralizarla o llevar dicha carga a un nivel que arroje la máxima eficiencia.

 Potencial Z 

El coloide negativo y su atmósfera cargada positivamente producen un potencial eléctrico relativo a la solución. Este tiene un valor máximo en la superficie y disminuye gradualmente con la distancia,

aproximándose a cero fuera de la capa difusa. La caída del potencial y la distancia desde el coloide es un indicador de la fuerza repulsiva entre los coloides en función de la distancia a las cuales estas fuerzas entran en juego.

Un punto de particular interés es el potencial donde se une la capa difusa y la capa de Stern. Este potencial es conocido como el potencial zeta, el cual es importante porque puede ser medido de una manera muy simple, mientras que la carga de la superficie y su potencial no pueden medirse. El potencial zeta puede ser una manera efectiva de controlar el comportamiento del coloide puesto que indica cambios en el potencial de la superficie y en las fuerzas de repulsión entre los coloides.

La carga absoluta o potencial zeta se expresa en términos de la carga de la superficie de la partícula. La carga absoluta puede ser tanto positiva como negativa, grande o pequeña, pero no indica la carga total en el sistema. En otras palabras, la carga absoluta es una propiedad intensiva.

[pic 2] 

 Conductividad

La conductividad es una medida de la conductancia eléctrica del sistema coloidal.

Ésta representa un estimado de la concentración total de electrolitos o iones disueltos en fase acuosa (indicador del contenido de sales, corrosividad, acumulación de substancias disueltas por cierre de circuito, etc.).

Los cambios en la composición y concentración de sustancias inorgánicas disueltas son fácilmente detectados con la ayuda de mediciones de conductividad.

Los cambios en la conductividad no necesariamente se relacionan con problemas en la operatividad de la máquina, pero ésta es útil en la detección de fuentes de fluctuaciones en el sistema de aguas. Una conductividad alta es beneficiosa para mantener la eficiencia en el lavado de la pulpa. En la producción de papel se suelen medir valores del orden de 100-10000 mmho/cm (10mmho = 1mS, 1mho = 1ohm-1).

Equipos para Mediciones Realizadas

•  Demanda  Catiónica : Mütek Pcd-04
•  Potencial Z : Mütek szp
• Conductividad: Conductivimetro

Frecuencia con la que se realiza la prueba

• Demanda  Catiónica : cada 3 horas
•  Potencial Z :  cada 8 horas  
• Conductividad: cada 3 horas

Cargas de los químicos aplicados

• Almidón catiónico ( barredor) : 468 mV
• Emulcion de Asa (encolante): 1963 mV
• EM 140 CT (Retentivo): 1367 mV
• Poly + Cat HB (floculante): 111 mV
• Afranil ( Antiespumante):  – 1687 mV

Ubicación de los Puntos a Muestrear

Base

• Entrada de refinación
• Salida de refinación
• Caja elevada
• Descarga de la Fan pum
• Entrada  del depurador
• caja de flujo

Cobertura

• Entrada de refinación
• Salida de refinación
• Caja elevada
• Descarga de la Fan pum
• Entrada  del depurador
• caja de flujo

Descripción de los Puntos a Muestrear

En cada uno de estos puntos se hará una referencia al papel 125K32, en un promedio general del acumulado 2015-2016

Base

Entrada de refinación:

En este punto entra la fibra sin ningún tipo de químico, el valor del Potencial Z y Demanda Iónica, nos dan el valor de la carga que tiene la fibra.

En el caso del 125K32

Potencial Z (mV)

• PROMEDIO -6.20

• LIM. SUPERIOR -3.66
• LIM. INFERIOR -8.74

Demanda Iónica (ueq/L)

• PROMEDIO 424.85
• LIM. SUPERIOR 604.74
• LIM. INFERIOR  245.24

Con estos valores y tomando como blanco el promedio, se determina si el sistema que tan aniónico se encuentra el sistema.

Salida de refinación:

En este punto la fibra sale de un proceso de refinación, sin ningún químico adicionado, el Potencial z y la Demanda iónica, mostraran el cambio de la carga de la fibra después del proceso de refinación.  

En el caso del C125K32

Potencial Z (mV)

• PROMEDIO -6.69
• LIM. SUPERIOR  -3.93
• LIM. INFERIOR  -9.46

Demanda Iónica (ueq/L)

• PROMEDIO  437.74
• LIM. SUPERIOR 624.10
• LIM. INFERIOR 251.38

Con estos valores y tomando en cuenta como cero nuestro promedio se determina la carga del sistema, generalmente después de la refinación  disminuye el potencial Z y la demanda aumenta, debido a la generación de finos.

Caja elevada:

En este punto se evalúa el desempeño del almidón catiónico, que se agrega en los tanques de máquinas que se utiliza como barredor, para disminuir la carga del sistema.

En el caso del 125K32

Potencial Z (mV)

• PROMEDIO -7.40
• LIM. SUPERIOR -4.31
• LIM. INFERIOR -10.50

Demanda Iónica (ueq/L)

• PROMEDIO 406.39
• LIM. SUPERIOR 582.82
• LIM. INFERIOR 229.95

Con estos valores y tomando en cuenta como cero nuestro promedio, se evalúa si la acción del almidón Catiónico tuvo efecto en la carga del sistema. En el caso que aquí se presenta nos habla de una disminución en tanto en el potencial Z como en la demanda.  

Descarga de la Fan pum:

En este punto se evalúa, la fijación del encólate en la fibra, y la función del Poly + Cat

En el caso del 125K32

Potencial Z (mV)

• PROMEDIO -7.67
• LIM. SUPERIOR  -4.52
• LIM. INFERIOR -10.82

Demanda Iónica (ueq/L)

• PROMEDIO  406.61
• LIM. SUPERIOR 576.32
• LIM. INFERIOR 236.90

Con base en estos valores y tomando en cuenta el promedio como cero, se tomara a decisión de aumentar o disminuir el barredor en el sistema ya que el proceso para encolado depende de la limpieza del sistema.

Entrada del depurador:

En este punto del muestro se evalúa la acción del EM 140 (retentivo), con el fin de evitar la pérdida de finos.

En el caso del 125K32

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