PRACTICA DE BLANQUEO CON PEROXIDO DE HIDROGENO

PRACTICA DE BLANQUEO CON PEROXIDO DE HIDROGENO

1. OBJETIVOS Evaluar y calcular la concentracin, conocer las reacciones que se presentan durante la titulacin del perxido de hidrgeno y saber la forma de hacer el control de los baos de blanqueo. Evaluar las diferentes recetar de blanqueo con perxido de hidrogeno, teniendo en cuenta los parmetros de trabajo, ello mediante los resultados visuales y de las propiedades del textil.

2. FUNDAMENTO TERICO

Blanqueo con hipoclorito de sodio (NaOCl)Es el producto ms econmico y adems el ms usado generalmente. Se comercializa en una solucin de sales tampones, las cuales regulan la descomposicin del hipoclorito de sodio. Con hipoclorito se blanquea a PHs alcalinos.

Reacciones de descomposicin

El hipoclorito de sodio es el medio por el cual nos valemos para llevar el oxigeno blanqueante al textil. Esta es la ecuacin de blanqueo, que es una ecuacin de hidrlisis. El NaOCl se hidroliza en determinado grado cuando se pone en contacto con H2O liberando HOCl y formando el correspondiente hidrxido.

NaOCl + H2O HOCl + NaOH (Ecuacin de blanqueo)HOCl HCl + [O]

HCl + NaOH ClNa + H2OEl cloruro de sodio va a neutralizar el bao, en soluciones acidas es un vigorizante neutro.El cloruro de sodio neutraliza pues el PH alcalino lo va llevando a pH neutro, para eliminar esto, se deber tener un exceso de alcalinidad en el bao.Al favorecer la reaccin del HCl con el NaOH estamos neutralizando la solucin, por lo tanto los hipocloritos tienen tendencia a descomponerse perdiendo su poder oxidante, para evitar este inconveniente es necesario que se detenga esta reaccin. Ello se logra con sales tampn, en este caso con NaOH, carbonato de sodio y fosfato de sodio. De esta manera se regula la descomposicin del hipoclorito de sodio.Se debe evitar la presencia de cloruros en el bao (por lo que se debe evitar trabajar con aguas duras, cloruros de sodio).

Accin de los cidos Los cidos como el HCl y el acido H2SO4 pueden liberar HOCl de una solucion de NaOCl, segn la cantidad usada de estos acidos.a) NaOCl + HCl ClNa + HOCl (Ecuacion del proceso de acidado) HOCl HCl + [O] (Efecta el blanqueo sobre el textil)

Cuando se agregan pequeas cantidades de HCl tendremos esta ecuacin. El acidado tiene como finalidad producir un PH neutro y el ultimo blanqueo, se hace con soluciones diluidas de HCL, 1 o 1.5 g/Lb) 2HOCl + 2HCl 2H2O + 2 Cl2Cuando se agregan mayores cantidades tendremos esta ecuacin, el HOCl es un acido dbil e inestable por lo tanto se descompone y no tiene efecto blanqueador.Las soluciones de hipoclorito de sodio pierden su poder blanqueante cuando estn expuestos a la accin atmosfrica debido a que el CO2 reacciona con el hidrxido de sodio formado en el blanqueo.

CO2 + 2 NaOH CO3Na2 + H2O

Accin con los lcalis

Es necesario un exceso de alcalinidad en el bao y trabajar con aguas blandas.a) NaOCl + H2O HOCl + NaOH HOCl HCl + [O]HCl + NaOH ClNa + H2O

Accin de las sales

Cuando las soluciones de NaOCl se encuentran en contacto con cloruros, sean de Na o de Ca, se produce inmediatamente el desprendimiento de cloro sin accin blanqueante.ClNa + ClONa + H2O Cl2 + 2NaOHClNa + HOCl NaOH + 2Cl

Es necesario evitar una presencia excesiva de cloruros en las aguas empleadas para el blanqueo a fin de evitar las prdidas de accin blanqueante

Accin del bisulfito de sodio y el tiosulfato de sodio (tratamiento anticloro)

El bisulfito y el tiosulfato de sodio se dejan oxidar por los hipocloritos de la siguiente manera.

SO3HNa + Cl2 2 ClNa + S2O6H2 (Acido di tinico)SO3Na2 + 4Cl2 + 5H2O 2 ClNa +2 H2SO4 + 6 HClEn estas reacciones se basan en las propiedades anticloro del bisulfito y del tiosulfato de sodio.Etapas del blanqueo con hipoclorito de sodio: Blanqueo Enjuague Neutralizacion (HCl) Enjuague Tratamiento anticloro Enjuague

Todo agente de blanqueo debe ser capaz de suministrar una blancura permanente, el tiempo ms breve al proceso, menos consumo de materias, mxima conservacin del material textil y menos prdida de peso.

INFLUENCIA DE OTRAS VARIABLES

PHEl pH optimo de blanqueo se encuentra entre 9.5 10.5 , se pueden utilizar soluciones regeneradas de pH 6 6.5 para el blanqueo, previa titulacin.Las soluciones recin preparadas tendrn pH 11 11.5.Un pH de 7 acorta el tiempo de blanqueo puesto que es en este punto donde se halla la mayor velocidad de descomposicin del hipoclorito pero los blancos obtenidos no son permanentes ya que castigan enormemente la fibra produciendo oxicelulosas.

TEMPERATURA Y TIEMPO (T y t)La temperatura optima es de 40oC, el tiempo depende del grado de blancura que se desee, generalmente se trabaja de 1 a 2 horas a 40oC.A mayor temperatura se incremente la velocidad de descomposicin del hipoclorito y por lo tanto una parte del oxigeno liberado se ir al ambiente.Al bajar el pH de la solucin hasta valores de 7, tendremos el mximo castigo a la fibra con formacin de oxicelulosa. Aqu tambin existe la velocidad mxima de descomposicin del hipoclorito pero se obtienen blancos no constantes.

REACCIONES EN LA TITULACION

NaOCl + HCl NaOH + Cl2Cl2 + 2IK 2KCl + I2 (Coloracion amarilla)I2 + 2 Na2S2O3 Na2S4O4 + 2NaI(Incolora)

Lo que se trata de saber en esta titulacin es que por cada cc de tiosulfato de sodio pentahidratado al 0.1 N cuantos miligramos o gramos de cloro activo va a reconocer. 1 cc de Na2S2O3. 5H2O reconoce 0.00355 g de cloro activo.

3. MATERIALES Y EQUIPOS

3.1. EQUIPOEl equipo necesario es el siguiente:MaterialCapacidadCantidad

Vasos de precipitacin250 ml6

Vaso de precipitacin500 ml2

Sistema de calentamiento-1

Bagueta 2

Balanza-1

Termmetro1

Probeta100 ml1

Erlenmeyer1

Bureta1

Portabureta1

3.2. MATERIALES Y REACTIVOS EMPLEADOS

Muestras. Porciones de tela cruda de tejido de punto de 4 g cada una (4 muestras y una ltima de patrn.) Reactivos empleados Hipoclorito de sodio al 4% en peso (Leja clorox) con 42.5 g/L de cloro activo. Yoduro de potasio Acido clorhdrico al 37.5 % de 1.19 g/ml Tiosulfato de sodio pentahidratado. Bisulfito de sodio.

4. PROCEDIMIENTO

Realizar el blanqueo con hipoclorito de sodio a 4 g de tela cruda.Sustrato: Tejido de punto de algodn crudo. Muestras de pedazos de 4 gramos (rectangulares) numeradas.R.B.: 1:40

Producto1349Funcin

NaOCL(g Cl activo / L)0.50.20.40.4Medio de blanqueo

Temperatura (oC)60606040

PH9.5-10.59.5-10.579.5-10.5

Tiempo (h)1111

Aplicacin: Ingresa tejido a temperatura ambiente Lentamente 1.5/min subir a temperatura deseada. Mantener por 60 minutos. Enjuagues1. Bao de enjuague frio2. Acidificado (1 cc/L HCl, T= 40oC , t= 15 min , R.B.: 1:30)3. Enjuague frio4. Tratamiento anticloro (3 g /L bisulfito de sodio, T= 80oC , t= 10 min , R.B.: 1:30) Enjuagar en frio Escurrir SecarLas cantidades a preparar de cloro activo se calculan de la siguiente manera, previa determinacin del contenido de cloro activo presente en la leja clorox:Determinacin del cloro activo presente en la leja clorox

Determinacin del volumen a extraer de la leja para preparar los g/L de cloro activos deseados:

Se extraern 4.1936 cc del contenido de la leja clorox y se enrasara a 160 ccDe la misma manera para otener soluciones de 160 cc cuya concentracin de cloro activo sea de 2 g/L, 3g/L se necesitaran

5. DATOS

Tabla No1 Titulacin inicial para la obtencio de los g/L cloro activo de la lejiaEnsayoVolumen (ml)

121

222

Volumen promedio21.5 ml

Tabla No2 Volmenes titulantes del bao de blanqueo.MuestraTiempo (min)Volumen titulante (cc)

No1305.5

454.1

603.4

No33017.2

4516.6

6015.8

No43011.0

4511.0

6010.7

No9307.5

457.0

606.6

Tabla No3 Ensayo con Gotas de AguaMuestraTiempo (seg)

11034

3390

4695

9152

Tabla No4 Ensayo de capilaridadMuestrasAltura (cm)Observacin

17,5Se observa que la muestra 9 es mas blanca y las muestras 1 y 4 son las que presenta menos blancura y mas toscas al tacto

310,6

46.0

912.0

6. CALCULOSPara la muestra No1, tomando sus respectivos volmenes de la tabla No2 , se proceden a determinar los g/L de cloro activo:

Se sabe que:

Realizando el mismo procedimiento para las otras muestras se obtiene la siguiente tabla: Tabla No5 Cloro activo / litro de la solucin de blanqueo.MuestraTiempo (min)g/ L cloro activo

No101.0000

300.9763

450.7278

600.6035

No303.0000

303.0530

452.9465

602.8045

No402.0000

301.9525

451.9525

601.8993

No902.0000

301.3313

451.2425

601.1715

Realizando su correspondiente grafico:Grafico No1: g/ L Cloro activo vs tiempo (min)

El producto 9 presenta una perdida ms significativa de sus g/ L cloro activo respecto a las dems.

7. CONCLUSIONES Se comprueba el efecto de la temperatura sobre el blanqueo con hipoclorito de sodio, a mayor temperatura mayor ser la velocidad de descomposicin del hipoclorito (en la grafica 1 se observa una pendiente negativa mas pronunciada) se obtendr un mayor grado de blancura en la tela, como se evidencia en la muestra tratada con el producto 9 a 60oC, que adems presenta un mejor tacto. Se comprueba el efecto el pH, el producto 4 perdi su poder blanqueante al estar en pH = 7 como consecuencia su correspondiente muestra tratada 4 presento menor grado de blancura y mas tosquedad al tacto. Los productos 1, 3 y 4 tuvieron bajas velocidades de descomposicin del hipoclorito, se evidencia al ser casi constantes los g/L de cloro activo en los primeros 30 min, debido a que se hicieron a temperatura ambiente. A mayor temperatura menor tiempo de blanqueo, para un mismo tiempo, el producto 9 a perdido una mayor cantidad de g/L cloro activo respecto a los dems.

8. RECOMENDACIONES

Conservar la numeracin de las telas realizando pequeos cortes en esta. Emplear guantes de nitrilo en la preparacin de la solucin de acido clorhdrico. Tener listo en el matraz erlenmeyer las solucions de KI y HCl al 10%, dejando solamente para agregar la solucin de blanqueo, para reducir los tiempos de preparacin de las muestras a titular, para evitar prdidas de las titulaciones cada 15 min.

9. BIBLIOGRAFIAPgina Web: Blanqueo textil a baja temperaturaDisponible en:http://www.textilespanamericanos.com/Ediciones/2009/Noviembre-Diciembre/Art%C3%ADculos/Blanqueado_Gentil_A_Baja_TemperaturaConsultado: 26/10/14

10. ANEXOBLANQUEADO GENTIL A BAJA TEMPERATURA

Huntsman Textile Effects y Genencor han desarrollado una nueva tecnologa de enzimas que ofrece un proceso de blanqueado mejor y sostenible.Jrg Rupp, Executive Editor

El innovativo sistema Gentle Power Bleach, es el ms reciente proceso de pretratamiento desarrollado por Huntsman Textile Effects y Genencor. Este proceso de blanqueado por perxido, basado en enzimas, permite el blanqueado de textiles a una baja temperura y con un agama pH neutral.

Evitando el uso de substancias qumicas fuertes y alcanzando su potencial a bajas temperaturas de tratamiento, el proceso satisface las metas para poductos y procesos amenos al medio ambiente.

Este nuevo proceso se destaca por su capacidad de procesar textiles de una manera ms sostenible que los sistemas de blanqueado tradicionales, al mismo tiempo que produce tejidos de una calidad mejorada.

La firma Huntsman Textile Effects, basada en Suiza, desarrolla constantemente nuevas plataformas para mejorar el rendimiento de los tejidos y reducir el consumo de agua y energa en la industria textil.

El proceso de blanqueado por perxido basado en enzimas, Gentle Power Bleach, requiere una temperatura del agua de solo 65C para el blanqueado y un menor nmero de ciclos de enjuagado que los sistemas de blanqueado tradicionales.

Preparacin perfectaEl nuevo proceso de blanqueado suave es verdaderamente innovativo. El blanqueado tradicional requiere el uso de agua a alta temperatura, mientras que el nuevo sistema se lleva a cabo a la baja temperatura de 65C y con condiciones de pH casi neutrales, haciendo que sea especialmente apropiado para toda clase de fibras delicadas que son sensitivas a la temperatura y al pH. Incluso despus del blanqueado bajo estas condicones suaves, el algodn queda perfectamente preparado para el teido de todo tipo de tonos. En fibras celulsicas regeneradas, se pueden obtener tambin excelentes niveles de blanco completo. Una receta es suficiente para todas las fibras sensitivas a la temperatura y al pH. Se pueden tartar una multitud de fibras, incluyendo fibras celulsicas regeneradas tales como viscosa, MicroModal, lyocell, bamb, y mezclas con algodn, elastano, acetato, acrlico, seda y lana. Recetas de blanqeado similares para todas las fibras y mezclas resultan en un simple manejo de las recetas y en una reduccin en los errores.

Tacto suaveEn el caso del algodn, los tejidos pretratados con la nueva tecnologa de blanqueado tienen un tacto superior en comparacin con los gneros blanqueados por mtodos tradicionales. Las principales caractersticas son:

Tacto suave, vouminoso y natural, efecto rpido y permanente;Excelentes propiedades de recuperacin de los pliegues;Mejor resistencia al agujado, o sea a la costura, y al estiramiento; ypropiedades de elastano muy durables.

Mejor rendimiento del colorUn blanqueado ptimo es un prerrequisito para obtener verdaderos colores. Comparado con sistemas de banqueado tradicionales, el Gentle Power Bleach confiere las siguientes ventajas a los subsiguientes procesos de teido: un mejor rendimiento del color con tonos ms vvidos e intensos que tienen excelentes propiedades de resistencia; tonos ms brillantes; ahorros posibles en costos en el proceso de tintura; ymejores propiedades de solidez al lavado, al agua y a la frotacin.

Ahorros de energaEs posible obtener ahorros en el consumo de energa de casi un 50% debido a las considerables bajas temperaturas usadas en el tratamiento y en el enjuagado en comparacin con sistemas de blanqueado tradicionales. No se requiere neutralizacin y se pueden omitir al menos uno o dos baos de enjuagado, lo que lleva a una reduccin substancial en el consumo de agua.

Ahorros de aguaPrimariamente, el uso reducido de agua y energa hace que este proceso sea ameno al medio ambiente. Al reducir la temperatura de tratamiento, del punto de ebullicin a 65C, la nueva tecnologa de blanqueado es nica en el campo de la reduccin de energa. Incluso el enjuagado es efectuado bajo esta baja temperatura. Adems, la carga de sal de efluente es reducida por la eliminacin de substancias qumicas fuertes, tales como soda custica. Todas las substancias auxiliares usadas exhiben excelentes popiedades de bio-eliminacin, y estn libres de etoxilatos de alquifenol y halgenos orgnicos absorbibles.

En el caso del algodn, la prdida de peso lleva a una considerable reduccin del oxgeno bioqumico y de la demanda de oxgeno qumico en la corriente de agua de desperdicio. La tecnologa de blanqueado por perxido basada en enzimas representa un paso hacia adelante. Esta tecnologa puede ayudar a que la industria textil haga un mejor uso de los escasos recursos naturales y contribuye a la creacin de un medio ambiente ms sostenible -tambin para las futuras generaciones.

MUESTRAS

Muestra No9Muestra No4Muestra No3Muestra No1Informe No 14 Laboratorio de Procesado Qumico Textil