Polvo de blanquear
El hipoclorito sólido es un polvo blanco, suave y seco. Es prácticamente inodoro o puede oler más o menos fuerte a cloro o ácido clorhídrico debido a la descomposición durante el almacenamiento.
La estabilidad del hipoclorito depende principalmente de su contenido de agua, que suele ser inferior al 1%.
La lejía tropical contiene incluso menos del 0,3%. Permanecen estables hasta 80°C, mientras que el blanqueador tropical permanece estable incluso hasta 100°C. Cuando se calientan a 180°C, se descomponen en cloruro y oxígeno.
La estabilidad de los hipocloritos disminuye con metales como el hierro, el níquel o el cobalto. Como resultado, las materias primas utilizadas para la producción de hipoclorito deben estar libres de estos metales.
La lejía tropical almacenada correctamente (<0,3% de agua) y libre de metales pesados tiene una vida útil de más de dos años.
Tabla de contenido
1. Producción de hipoclorito de calcio
1.1 Polvo Decolorante Estándar
El polvo blanqueador estándar es una mezcla que comprende hipoclorito de calcio (Ca(OCl)2), cloruro de calcio, hidróxido de calcio y cantidades variables de agua. El proceso de producción implica el paso de cloro gaseoso sobre cal hidratada.
El proceso de fabricación del polvo blanqueador Rheinfelden de Dynamit Nobel se realiza por lotes. El hidrato de cal seco en polvo se clora en un tambor de reacción horizontal a 45 °C y baja presión (5,3 kPa), inyectándose cloro en forma líquida. La mezcla de reacción se mezcla permanentemente usando un rastrillo que gira lentamente.
La reacción entre el hidrato de cal sólido y el cloro da como resultado la formación de una mezcla de hipoclorito de calcio dibásico (Ca(OCl)2·2Ca(OH)2) y cloruro de calcio básico, que corresponde al 40% del hidróxido de calcio disponible.
Una cloración adicional conduce a la formación de hipoclorito de calcio hemibásico (Ca(OCl)2·1/2 Ca(OH)2) y hidrato de cloruro de calcio neutro. La reacción del polvo blanqueador se detiene después de que se convierte aproximadamente el 60% del hidróxido de calcio disponible.
La reacción exotérmica genera 1100 kJ de calor por kg de cloro convertido, lo que junto con la baja presión provoca la evaporación del agua y el cloro líquido.
En consecuencia, la mezcla de reacción se seca completamente al vacío a una temperatura máxima de 85 °C, lo que produce un polvo blanqueador estándar que contiene entre un 35 y un 37 % de cloro disponible.
Alternativamente, se puede utilizar cloro gaseoso para la reacción, aunque la velocidad de reacción es más lenta, las pérdidas de cloro son mayores y el contenido de cloro disponible del producto es menor.
1.2 Blanqueador tropical
Se añade cal viva (CaO) finamente molida al polvo blanqueador estándar para reducir aún más el contenido de agua. La cal viva absorbe el agua residual presente y se convierte en hidróxido de calcio.
Aunque esta operación reduce el contenido de cloro disponible entre un 1% y un 2%, el secado adicional produce lejía tropical, que es estable hasta temperaturas de 100 °C.
ICI desarrolló un proceso continuo para la producción de polvo blanqueador donde reaccionan contracorrientes de hidróxido de calcio y cloro en un tambor giratorio.
El calor generado durante la reacción se elimina rociando el tambor externamente con agua y el cloro se diluye con aire enfriado. Esta corriente de gas también elimina el agua formada durante la reacción química.
1.3 Hipoclorito de alto porcentaje
La cloración de lodos de compuestos de calcio, como el hidróxido de calcio o el polvo blanqueador, produce hipocloritos sólidos con un contenido de cloro disponible del 70% o más. El producto inicial formado es hipoclorito de calcio hemibásico (Ca(OCl)2·1/2 Ca(OH)2), que tras una cloración adicional da hipoclorito de calcio neutro dihidrato (Ca(OCl)2·2 H2O).
A continuación se seca el dihidrato de hipoclorito de calcio neutro hasta obtener el alto porcentaje de hipoclorito deseado.
En todas estas reacciones, se forma cloruro de calcio como subproducto. Algunos procesos recuperan los valores de calcio agregando hipoclorito de sodio a las lechadas, lo que da como resultado un producto que consiste principalmente en hipoclorito de calcio, cloruro de sodio y agua, que luego se elimina.
2. Usos del polvo decolorante
En la fabricación de papel, el hipoclorito de calcio se utiliza en el proceso de blanqueo de una sola etapa.
Por otro lado, el proceso de múltiples etapas, que implica cloración, extracción cáustica y oxidación del hipoclorito, emplea el hipoclorito de sodio, más costoso.
Cuando se utiliza hipoclorito de sodio en lugar de hipoclorito de calcio para el blanqueo de pulpa Kraft, se logra mayor brillo y mayor resistencia.
En las operaciones de lavandería, el polvo blanqueador se suspende primero en agua y luego se decanta. Sólo se utiliza la solución, ya que la materia insoluble puede dañar las fibras.
Referencia
- Chlorine Oxides and Chlorine Oxygen Acids; Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. – https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/14356007.a06_483.pub2
