PROCESSO LABORATORIAL: SOLUO DE SILICATO DE SDIO

EMPREENDIMENTO:UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIROFOLHA47de23

CURSO:ENGENHARIA QUIMICA

DEPARTAMENTO:OPERAES E PROJETOS INDUSTRIAIS

DISCIPLINA:PROJETO DE PROCESSOS NA INDSTRIA QUMICA

PROGRAMA:ESTUDO DE VIABILIDADE TCNICA E ECONMICA DA PRODUO DE DMC

UNIDADE:PLANTA DE DIMETIL-CARBONATO (DMC)

EMPREENDIMENTO:UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIROFOLHA:1de23

CURSO:ENGENHARIA QUMICA

DEPARTAMENTO:DEPARTAMENTO DE PROCESSOS INDUSTRIAIS

DISCIPLINA:DESENVOLVIMENTO DE PROCESSOS

PROGRAMA:PROCESSO EM LABORATRIO PARA A PRODUO DE SILICATO DE SDIO

uNIDADE: LABORATORIAL DE SILICATO DE SDIO

Rio de Janeiro, 19 de dezembro de 2012.

ORIGINALREV. AREV. BREV. CREV. DREV. EREV. FREV. GREV. HREV. IREV. JREV. KREV. LREV. MREV. NREV. OREV. QREV. RREV. SREV. T

DATA07/07/2010

EXECUOGRUPO

VERIFICAOGRUPO

APROVAOORIENTADORES

AS INFORMAES DESTE DOCUMENTO SO PROPRIEDADE DA UERJ, SENDO PROIBIDA A UTILIZAO FORA DA SUA LOCALIDADE.

ORIGINALREV. AREV. BREV. CREV. DREV. EREV. FREV. GREV. H

DATA19/12/2012

EXECUOGRUPO

VERIFICAOGRUPO

APROVAOORIENTADORES

AS INFORMAES DESTE DOCUMENTO SO PROPRIEDADE DA UERJ, SENDO PROIBIDA A UTILIZAO FORA DA SUA LOCALIDADE.

SUMRIO

1 INTRODUO32 PRINCIPAIS ROTAS TECNOLGICAS42.1Processo utilizando soda custica42.2Processo utilizando carbonato de sdio ou sulfato de sdio52.3Processo utilizando cinzas de casca de arroz73PRINCIPAIS APLICAES DOS PRODUTOS94TRATAMENTO DE RESDUOS125REQUISITOS DE FUNCIONAMENTO E DESEMPENHO146MTODOS DE ENSAIO147PLANEJAMENTO DO PROCESSO208CRONOGRAMA DO PROJETO229REFERNCIAS22

LEVANTAMENTO DO ESTADO DA ARTE

1 INTRODUO

O silicato de sdio consiste em uma soluo aquosa constituda por SiO2 (dixido de silcio) e Na2O (xido de sdio). Apresenta uma colorao que varia de turvo, acinzentado e esverdeado a rsea. As principais propriedades fsico-qumicas podem ser observadas na Tabela 1.

Tabela 1 Caracteristicas fsico-qumicas do Silicato de SdioPropriedadeCaracterizao

Estado fsicoLquido

FormaViscoso

CorLquido turvo, acinzentado, esverdeado a rsea

OdorInodoro

pH10,5 a 12,0 soluo 1%

Ponto de fuso1088 C Vidro de silicato

Ponto de fulgorNo inflamvel para silicato de sdio

Temperatura de auto-ignioNo inflamvel

Limites de explosividade superior/inferiorNo inflamvel

Massa Especfica1,370 g/l a 1,600 g/l

SolubilidadeMiscvel em gua

Fonte: KINDUKERN, 2007.

Atravs da variao da relao ponderal entre ambos os xidos constituintes e o teor de slidos da soluo, pode-se obter especificaes variadas de silicatos de sdio, com caractersticas especficas para cada utilizao nos diversos segmentos de mercado. Tambm conhecido como vidro lquido (KINDUKERN, 2007; OXYCHEM, 2012).

2 PRINCIPAIS ROTAS TECNOLGICAS

Industrialmente, os silicatos de sdio so preparados pelos mtodos (FERREIRA, 2005): - Fuso de slica com carbonato de sdio (Na2CO3) a 1300 C; - Fuso de slica com sulfato de sdio (Na2SO4), tambm a 1300 C; - Pela ao do vapor de gua em uma mistura fortemente aquecida de areia e cloreto de sdio; - Em solues de hidrxido de sdio (NaOH), diretamente pelo aquecimento em autoclaves de minerais siliciosos (areia, calcednia, opala, diatomita, etc), a alta temperatura e presso.

Processo utilizando soda custica

O Silicato de sdio produzido por fuso de areia siliciosa de a alta pureza e hidrxido de sdio em fornos a 1300C. O vidro fundido arrefecido, fraturado e carregado para dentro dos vasos em que dissolvido sob presso de gua quente e vapor. Os vrios graus de silicato de sdio lquido so produzidos atravs da variao da proporo lcali / slica e o teor de slidos (OXYCHEM, 2012). A reao pode ser observada abaixo:

nSiO2 + 2NaOH nSiO2Na2O + H2O

Na Figura 1, pode-se observar uma esquematizao da fabricao de silicato de sdio pelo processo utilizado pela Oxychem.

Figura 1 Fabricao Silicato de Sdio processo em fase lquida

Fonte: OXYCHEM, 2012

Processo utilizando carbonato de sdio ou sulfato de sdio

Consiste em um processo trmico, onde as matrias-primas so o carbonato de sdio e areia siliciosa, ou sulfato de sdio e areia siliciosa. As propores dos constituintes (SiO2e Na2O) no produto final so definidas pelo doseamento realizado no processo inicial de preparao da mistura. O processo baseia-se na fuso alcalina, a alta temperatura (SOLVAY, 2011). O processo pode ser resumido pela equao global:

Na2(CO3)+ nSiO2nSiO2Na2O + CO2

Onde n pode tomar valores no inteiros, variando continuamente.Na Figura 2, pode-se observar uma esquematizao da fabricao de silicato de sdio a partir deste processo.

Figura 2 - Fabricao Silicato de Sdio processo com carbonato

Fonte: SOLVAY, 2011

As etapas do processo so:

1. Preparao da mistura: O carbonato de sdio e a areia siliciosa, previamente doseados, so misturados por processo mecnico.

2.Fuso: A fuso realizada a alta temperatura (1200 a 1400C) por queima de leo combustvel.

3.Dissoluo: O produto, que se apresenta sob a forma de um slido vitroso, seguidamente introduzido em autoclaves; sob presso de vapor e em contato com gua, consegue-se uma soluo aquosa de silicato de sdio.

Processo utilizando cinzas de casca de arroz

Caracteriza-se por um processo laboratorial em baixas escalas. So utilizadas as seguintes matrias-primas: cinzas de casca de arroz como fonte de slica e hidrxido de sdio como fonte de lcali (FOLETTO et al, 2006; KALAPATHY; PROCTOR, SHULTZ, 2000; PRASAD; PANDEY 2011).FOLETTO et al (2006) utilizou cinzas de casca de arroz como fonte de slica e hidrxido de sdio como fonte de lcali para a produo do silicato de sdio. Foram analisadas as variveis razo NaOH/SiO2, razo H2O/SiO2, sistema e tempo de reao e temperatura. As reaes em sistema fechado foram realizadas no interior de autoclaves de ao inoxidvel, recobertas internamente com copos de teflon. Em sistema aberto, os ensaios foram realizados em balo de fundo redondo adaptado a um condensador de refluxo, acoplado a uma manta de aquecimento. A converso da slica presente na cinza silicato foi determinada atravs de balano de massa. A slica dissolvida em soluo foi quantificada neutralizando o silicato com cido sulfrico, para gerar slica-gel, que posteriormente foi secada, lavada e pesada. A slica no dissolvida, presente no resduo gerado, foi determinada pelo mtodo gravimtrico por volatilizao com cido fluordrico, visando elaborar o balano de massa em termos de slica.Nos ensaios realizados por Foletto et al (2006) constatou-se que, para 1 hora de reao, a variao da converso de silcio silicato pouco influenciada pelas razes NaOH/SiO2 e H2O/SiO2. Para todos os ensaios, constatou-se que a converso aumenta com o aumento do tempo e temperatura de reao. Como exemplo, pode-se citar as temperaturas de 100C e 200C, onde obteve-se converses mximas de 78 e 92 %, respectivamente, para o tempo reacional de uma hora, permanecendo estveis os resultados para tempos superiores.Kalapathy et al (2000) utilizou uma metodologia distinta, porm o objeto do trabalho era a obteno de gel de silicato de sdio. At a etapa de produo da soluo de silicato de sdio, a metodologia usada por Kalapathy et al (2000) consistiu na pesagem de 10g de cinzas de casca de arroz e adio de 60 mL de gua destilada. O pH desta mistura foi ajustado para 1, 3, 5 ou 7 usando HCl 6 N e 1 N, afim de remover pequenas quantidade de minerais antes da extrao de slica das cinzas de casca de arroz. Agitou-se por duas horas e filtrou a mistura com papel de filtro Whatman n 41. Lavou-se as cinzas de casca de arroz com 100 mL de gua; 60 mL de NaOH 1N foram adicionados s cinzas e fervido em Erlenmeyer coberto durante 1 hora sob agitao constante para dissolver a slica e produzir uma soluo de silicato de sdio. A soluo resultante foi filtrada e os resduos de carbono foram removidos com 100 mL de gua fervente.Kalapathy et al (2000) verificou que utilizando uma soluo de hidrxido de sdio 1 N, obtm-se rendimento de slica de 91% no processo de extrao. Alm disso, a lavagem das cinzas de casca de arroz com soluo cido ou em pH 7 garantem um rendimento de slica de 91% comparados a 89% quando no h a lavagem. Alm dos mtodos citados, inmeros processos utilizando cinzas de casca de arroz para obteno de silicato de sdio foram patenteados.A patente EP168976 A1 descreve o processo desenvolvido pela Universiti Teknologi Malaysia Handam. De acordo com este procedimento, um aerogel de slica, produzido por dissoluo de cinza de casca de arroz, em hidrxido de sdio aquoso, de preferncia a uma razo Na2O/Si02 de 01:03 - 1:04, mais preferencialmente de cerca de 1:3.33, para produzir uma soluo de silicato de sdio, contendo de 1 a 16% em peso, de SiO2, a adio de cido sulfrico concentrado soluo resultante converte o silicato de sdio produz um hidrogel de slica.A patente EP0301857 A2 desenvolvida por Jesse Roy Corner prope um mtodo de produo de silicatos solveis, dissolvendo cinzas de casca de arroz numa soluo de lcali forte eficaz para produzir o silicato solvel na presena de um agente de descolorao preventiva dispersas em uma quantidade suficiente para evitar a descolorao da slica solvel por metais polivalentes.

2 PRINCIPAIS APLICAES DOS PRODUTOS

Silicato de Sdio um produto qumico de amplo espectro de aplicao, que varia de acordo com a composio deste. Exemplos de aplicao incluem (OXYCHEM,2012; SOLVAY, 2011):

a. Tratamento de gua:Para proteger metais e tubulaes do ataque corrosivo, indica-se a utilizao dos Silicatos de Sdio, que formam uma pelcula protetora na superfcie da rea, inibindo a corroso em sistema de gua potvel e de uso industrial. O Silicato tambm previne a colorao da gua, pois funciona como sequestrador de ferro e mangans (OXYCHEM,2012; SOLVAY, 2011).

b. Pigmentos e TintasOSilicato de Sdio utilizado na produo de pigmentos. empregado como fonte de slica solvel na produo do dixido de titnio auxiliando na estabilidade e disperso da tinta (OXYCHEM,2012; SOLVAY, 2011).

c. TxtilNa indstria txtil oSilicato de Sdioe /ouMetassilicato de Sdio Pentahidratado utilizado como estabilizador do perxido de hidrognio no processo de alvejamento do algodo e na lavagem e estonagem de jeans, devido a sua ao como sequestrante do ferro, mangans e cobre. Por sua alcalinidade, possui ao de detergncia e buffer, removendo sujeira, leos e graxas do tecido e funciona como um agente de antiredeposio. OSilicatotambm auxilia o processo de lavagem como um agente de tamponamento, mantendo o pH exigido do processo (OXYCHEM,2012; SOLVAY, 2011).

d. Indstria QumicaOSilicato de Sdio utilizado como fonte de slica hidratada e solvel na produo de Slica Precipitada, Slicoaluminatos de Sdio; Slica Coloidal, Slica Gel, Zelitas e Catalisadores. ASlica Precipitada largamente empregada como fonte de slica amorfa e reativa, agente antiumectante, agente fluidificante de produtos qumicos slidos e como suporte para matria ativa em compostos qumicos (OXYCHEM,2012; SOLVAY, 2011).

e. Cimentos e refratriosOSilicato de Sdio e /ouMetassilicato de Sdio Pentahidratadoatua como um agente ligante na produo de cimentos refratrios podendo ser exposto a altas temperaturas, apresentando dureza, resistncia mecnica e qumica. Tambm so utilizados na produo de cimentos anticidos e na produo de isolantes trmicos.OSilicato de Sdio utilizado na fabricao de impermeabilizantes de paredes e lajes. So utilizados tambm como aditivos para acelerar a cura do cimento e na fabricao de portas corta fogos e divisrias de paredes. Tambm utilizado na defloculao da argila na produo de pisos, revestimentos para parede, pastilhas e porcelanatos (OXYCHEM,2012; SOLVAY, 2011).

f. Consolidao de solosO mtodo de Consolidao se baseia na formao de um gel silicioso partindo do Silicato de Sdio e um reagente apropriado, que agrega as partculas do Solo que deve suportar cargas pesadas ou que permevel gua, na abertura de tneis, galerias, fundaes, vedao de infiltrao no subsolo e construo de estradas. Esta tcnica permite a execuo de projetos que de outra forma parecem ser impraticveis (OXYCHEM,2012; SOLVAY, 2011).g. MineraoOSilicato de Sdioauxilia na disperso das partculas de argilas melhorando dessa maneira a eficincia do processo de beneficiamento. utilizado como um agente dispersante (defloculante) no processo de beneficiamento de minrios como areia, quartzo, fluorita, barita, calcita, dolomita, caulim, etc (OXYCHEM,2012; SOLVAY, 2011).

h. DetergentesOZelito utilizado na fabricao de detergente em p ecologicamente correto, como substituto do tripolifosfato de sdio, o principal agressor ao meio ambiente. O Zelito remove ons de metais pesados, ferro, cobre e mangans, assim possibilita o clareamento dos tecidos, potencializando o alvejamento (OXYCHEM,2012; SOLVAY, 2011).OSilicato de Sdioe oMetassilicato de Sdio Pentahidratadoso utilizados nas indstrias para fabricao dos mais diversos tipos de detergente devido a seu poder de limpeza e remoo de leos e graxas e por ser um agente de tamponamento, auxiliando a antiredeposio da sujeira e inibindo a corroso do processo (OXYCHEM,2012; SOLVAY, 2011).Dentre as principais aplicaes destacamos: Detergente em p para lavar roupas; Detergente em p para mquina de lavar louas; Detergente em p para a linha institucional; Detergente para uso industrial: Laticnios, Frigorficos, Lavanderia Industrial e Hospitalar, Indstria de bebidas, entre outros.

i. AdesivosSilicato de Sdio utilizado na produo de adesivos destinados indstria de tubetes, barricas, papel corrugado, fibra de vidros, cermicas, fundio, entre outros. Durante o processo de desidratao (perda de gua) da soluo de Silicato de Sdio, ocorre um aumento de sua viscosidade, tornando o produto pegajoso at que haja sua cura total, produzindo uma camada vtrea aderente, seca e resistente (OXYCHEM,2012; SOLVAY, 2011).j. FundioDevido a sua simplicidade, baixo custo e facilidade de manuseio, oSilicato de Sdio empregado nas fundies de ferrosos, no-ferrosos, metais e ligas na moldagem e macharia, com a funo de agente aglomerante no processo SILICATO / CO2. O Silicato adicionado areia, quando misturado e moldado reage com o gs carbnico (CO2) e provoca o endurecimento dos moldes e machos, deixando o mesmo pronto para aplicao do fundido (OXYCHEM,2012; SOLVAY, 2011).k. CermicaEm virtude das elevadas energias superficiais que apresentam os ps cermicos quando em meio lquido, asforas de Van der Waalsatuam no sentido da desestabilizao das suspenses, pela formao de aglomerados. Com o objetivo de eliminar esses efeitos, utilizado o Silicato de Sdio alcalino que neutraliza essa reatividade entre as partculas.Em laboratrio, a eficincia dos defloculantes comumente investigada atravs das curvas de defloculao, que objetivam determinar a menor quantidade de defloculante necessria para conduzir as suspenses a seus menores valores de viscosidade aparente (OXYCHEM,2012; SOLVAY, 2011).

3 TRATAMENTO DE RESDUOS

No levantamento bibliogrfico, no foram localizadas referncias abordando o tratamento de resduos industriais provenientes do processo de fabricao do silicato de sdio. Em relao ao processo de fabricao de silicato de sdio a partir de cinzas de arroz, de acordo com Foletto et al (2006), cinzas de casca de arroz apresentam em sua composio qumica, xido de silcio, xido de alumnio, xido de potssio, xido de sdio, xido de mangans, xido de clcio, xido de mangans e xido de ferro II. Os mais comuns oligoelementos em cinzas de casca de arroz so sdio, potssio, clcio, magnsio, ferro, cobre, mangans e zinco.Os resduos metlicos podem ser removidos atravs de reaes visando a precipitao, de acordo com pH do meio. Numa etapa posterior o precipitado pode ser removido atravs do processo de decantao, por exemplo.

ENTRADA DO PROJETO

4 REQUISITOS DE FUNCIONAMENTO E DESEMPENHO

O Objetivo do presente processo consiste em produzir uma soluo de silicato de sdio com propriedades similares ao Grade 40 da Oxychem utilizando como matria-prima cinzas da casca de arroz. O silicato de sdio produzido pela Oxychem possui as propriedades mostradas na Tabela 2. Tabela 2 Especificao das propriedades do Silicato de SdioSILICATO DE SDIO LQUIDO - GRADE 40 OXYCHEM

PropriedadeMximoMnimo

Densidade (Gaus Baum a 20C)41.042.0

Massa especfica (a 20C)1.3941.408

Monxido de sdio (% Na2O)8.789.38

Slica (% SiO2)28.7429.74

gua (%H2O)62,4860,88

Slidos totais (%)37.5239.12

Razo em massa (SiO2 / Na2O)3.173.27

Viscosidade (Centipoise a 20C)165245

5 MTODOS DE ENSAIO

A fim de verificar a similaridade do produto obtido com o silicato de sdio grade 40 da Oxychem, realiza-se alguns ensaios:

a) Determinao da densidade

A densidade de uma soluo lquida de silicato de sdio geralmente medida a 20C usando um densmetro de Baum padronizado. A medio pode ocorrer diretamente a 20C ou em outras temperaturas. Nesse ltimo caso, necessria a realizao de uma correlao conforme a Tabela 3. Atravs da densidade de Baum, possvel calcular a massa especfica da soluo:

Tabela 3 Correo da Densidade de Baum para solues de silicato de sdio Grade 40 medidos em teperaturas distintas de 20CTemperatura (C)AoCorrelao de Baum

4,4Subtrair0,7

10,0Subtrair0,5

15,6Subtrair0,2

20,00,0

26,7Somar0,2

32,2Somar0,4

37,8Somar0,6

43,3Somar0,9

48,9Somar1,1

54,4Somar1,3

60,0Somar1,6

65,6Somar1,8

71,1Somar2,0

76,7Somar2,3

82,2Somar2,5

87,8Somar2,7

93,3Somar3,0

100Somar3,2

b) Slidos Totais

O procedimento para determinao de slido totais consiste em transferir uma amostra de 10 gramas para uma cpsula de platina ou porcelana previamente aquecida a 105C por 2 horas, resfriada em dessecador at a temperatura ambiente e pesada. Deve-se evaporar o excesso de lquido presente em banho-maria. Posteriormente a cpsula com a amostra deve ser aquecida em estufa a 105C por cerca de 2 horas; esfriada em dessecador at a temperatura ambiente e pesada. Deve-se repetir as operaes de aquecimento por 30 minutos e resfriamento at peso constante.

c) Percentagem de xido de sdio

O teor de xido de sdio presente na soluo de silicato de sdio determinado por uma titulao qumica de uma amostra com um padro de cido clordrico de pH 4.3 usando um medidor de pH ou um indicador apropriado como o alaranjado de metila. O procedimento usual exatamente pesar uma amostra de 25 gramas do silicato e diluir para 500 ml com gua desionizada. Uma alquota de 50 ml ento titulado com 0,2 N HCI.

d) Percentagem dixido de silcio

A percentagem de dixido de silcio calculada atravs da subtrao da % de xido de sdio da % de slidos totais:

e) Razo SiO2/Na2O

Pode ser calculada atravs da razo da % SiO2 pela % Na2O. Outro mtodo envolve a correlao entre densidade de Baum e viscosidade a 20C atravs do Grfico 1. Tambm possvel a determinao desta razo atravs da correlao entre a densidade de Baum e a quantidade de slidos totais (Grfico 2).

Grfico 1 Correlao entre densidade de Baum e viscosidade para vrias razes SiO2/Na2O.

Grfico 2 Correlao entre % slidos totais e densidade de Baum para vrias razes SiO2/Na2O.

f) Viscosidade

A viscosidade de solues de silicato de sdio pode ser determinada por uma viscosmetro de Stormer ou um Viscosmetro de Brookfield. Os instrumentos devem ser normalizados em relao a leos Bureau padro na faixa de viscosidade do material que est sendo medido. A temperatura padro para comunicao de dados de viscosidade 20C. Leituras podem ser tomadas em outras temperaturas e extrapoladas para 20C atravs do Grfico 3. Dados podem ser reportados como segundos de Stormer ou Centipoises. O fator de converso que usamos para converter segundos de Stormer em Centipoises 2,75 (Stormer segundos x 2.75 = Centipoises). fundamental a determinao precisa da temperatura da soluo de silicato, alm do cuidado com a calibrao de instrumento.

Grfico 3 Variao da viscosidade com a temperatura para solues de silicato de sdio da OxyChem.

PLANEJAMENTO DO PROJETO

6 PLANEJAMENTO DO PROCESSO

Para produo de uma soluo de silicato de sdio similar ao grade 40 da OxyChem sero necessrios: cinzas de casca de arroz, gua destilada, soluo de HCl 1 N e soluo de NaOH 5 N. Os materiais, equipamentos e aparelhagem necessrios para o processo so: provetas, pipetas graduadas, Erlenmeyer, balo de fundo redondo, condensador de refluxo, manta de aquecimento, funil, papel de filtro, agitador magntico, placa de agitao, cpsula de porcelana, termmetro, pHmetro, densmetro de Baum, Viscosmetro de Brookfield, estufa, dessecador e balana. As cinzas de casca de arroz (CCA) so compostas predominantemente de celulose, lignina e slica. A fim de remover pequenas quantidades de minerais, realiza-se a pesagem da massa de CCA disponvel e adiciona-se para cada 1 g de CCA, 6 mL de gua destilada. Ajusta-se o pH dessa mistura para 7 com a utilizao de soluo de HCl 1 N. A mistura deve ser agitada por duas horas e filtrada; posteriormente deve-se lavar as CCA com gua destilada. As CCA devem ser secas temperatura ambiente e posteriormente mantidas em um dessecador, at a remoo da umidade presente.O prximo procedimento a ser realizado consiste na determinao do percentual massa/massa de slica nas cinzas de casca de arroz (CCA). Para tal, pesa-se 10 g da CCA previamente tratadas com HCl, adiciona-se essa massa a uma cpsula de porcelana e aquece o conjunto em um mufla at o aparecimento de um p branco (indicando a queima do material carbnico presente na CCA). O conjunto resfriado em dessecador at a temperatura ambiente e pesado. Admite-se que a massa encontrada equivale slica. Dividindo-se a massa de slica pela massa de CCA e multiplicando por 100, encontra-se o %m/m. Uma determinada quantidade de CCA, x, deve ser pesada e adicionada a um balo de fundo redondo de 500 mL. Com base na % m/m de slica nas CCA, considera-se um fator de converso de segurana de slica em silicato de 73%. Com esse valor de slica que ser supostamente convertida, calcula-se a quantidade em volume da soluo de NaOH 5 N que deve ser adicionada para obteno de uma razo de em massa SiO2/Na2O de 3,27. A massa da soluo de NaOH 5 N a ser adicionada ao balo de fundo redondo deve ser conhecida. O balo de fundo redondo contendo as CCA e a soluo de NaOH 5 N deve ser adaptado a condensador de refluxo, acoplado a uma manta de aquecimento por uma hora (controle da temperatura a aproximadamente 200 C) sob agitao. A soluo resultante deve ser filtrada. Pesa-se a soluo filtrada. Esse valor deve ser comparado ao peso da soluo de NaOH adicionada ao balo de fundo redonda e por diferena de peso, calcula-se a quantidade de SiO2 extrado das CCA, a % em massa de SiO2, de Na2O e de H2O. De acordo com o valor obtido, calcula-se a quantidade de NaOH 50% em massa que deve ser adiciona a soluo para ajuste da razo em massa SiO2/Na2O entre 3,17 e 3,27. Posteriormente, calcula-se quanto deve ser adicionado de gua destilada para ajuste da % em massa de gua. Dessa forma, as variveis de processo manipuladas sero as concentraes mssicas de Na2O e H2O.Caso seja verificada uma baixa extrao de slica comparada com o resultado esperado de 90 %, baseado nos experimentos de Foletto (2006), pode-se retornar com o resduo da filtrao para a etapa de extrao com NaOH 5N.Ao fim do processo, sero analisadas as especificaes do produto obtido de acordo com os itens a at f do captulo 6 deste relatrio em comparao a meta pretendida (Tabela 2).

7 CRONOGRAMA DO PROJETO

O tempo previsto para execuo do procedimento de obteno da soluo de silicato de sdio de 5 horas e para a anlise das especificaes: 4 horas. Na Tabela 4, pode-se observar o cronograma previsto para as atividades.Tabela 4 Cronograma de Execuo07 nov a 18 dez02jan09jan16 jan23 jan30 jan06 fev06 fev a 27 fev06 mar

Levantamento BibliogrficoX

Lavagem CCA e ajuste pHX

Determinao %m/m de slica nas CCAX

Extrao de xido de silcio com lcalis; filtrao; ajuste razo SiO2/Na2O X

Anlise das especificaes e X

Anlise das especificaes resduos totais e %Na2OX

Anlise dos resultados e elaborao relatrio finalX

Apresentao FinalX

8 REFERNCIAS

FOLETTO, E. L.; GRATIERI, E.; OLIVEIRA, L. H.; HOFFMANN, R.; JAHN, S. L. Produo de Silicatos solvel a partir de slica biognica. Anais da 58 Reunio Anual da SBPC. Florianpolis, SC, 2009. Disponvel em: . Acesso em: 5 dez. 2012.

FOLETTO, E. L.; GRATIERI, E.; OLIVEIRA, L. H.; JAHN, S. L. Conversion of Rice Hull Ash into Soluble Sodium Silicate. Material Research, v. 9, n. 3, p. 335 338, 2006.

KALAPATHY, U.; PROCTOR, A.; SHULTZ, J. A simple method for production of pure silica from rice hull ash. Bioresource Technology, v. 73, p. 257 262, 2000.

OXYCHEM. The OxyChem Sodium Silicates Handbook. [2012]. Disponvel em: . Acesso em 1 dez. 2012.

SOLVAY. Silicato de Sdio. 2011. Disponvel em: . Acesso em: 1 dez. 2012.