Manual de soda caustica

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Manual de soda caustica

  1. 1. CMC31023_SPNBRO_sppp.qxd 4/26/04 9:27 AM Page 1 Manual De Solución De Soda Cáustica Operación eficiente. Operación segura.
  2. 2. CMC31023_SPNBRO_sppp.qxd 4/26/04 9:27 AM Page 2 Manual de Solución de Soda Cáustica Contenidos Página PELIGRO Soda Cáustica y Manejo Responsable de La soda cáustica en todas sus formas es un Productos de Dow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 material altamente corrosivo que puede causar quemaduras graves en ojos y piel. El contacto Información Adicional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 ocular durante sólo unos segundos puede Precauciones de Seguridad y Medidas causar daño permanente, incluso ceguera; de Prevención . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 el contacto breve con la piel puede causar Primeros Auxilios: Qué hacer en caso marcada irritación o quemadura química. de accidente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 En todos los casos de contacto corporal con soda cáustica, comenzar a lavar de Limpieza de Derrames y Eliminación inmediato con abundante cantidad de agua de Residuos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 corriente. Antes de trabajar con soda cáustica, Formas de Solución de Soda Cáustica . . . . . . . .6 todo el personal debe conocer la ubicación de la fuente para enjuague ocular y ducha de Muestreo de Soda Cáustica . . . . . . . . . . . . . . . .6 seguridad más cercanas. Facturación de Soda Cáustica . . . . . . . . . . . . . .6 PRECAUCIONES ESPECIALES PARA DILUIR Métodos de Envío . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 SOLUCIÓN DE SODA CÁUSTICA: Producción y Distribución . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 1. Siempre agregar la solución de soda cáustica al agua con agitación Dilución de Soda Cáustica . . . . . . . . . . . . . . . . .8 constante. Nunca agregar el agua a la Datos sobre Propiedades Físicas . . . . . . . . . . .10 solución de soda cáustica. Almacenamiento y Manipulación . . . . . . . . . . . .18 2. El agua debe estar tibia a 80º–100ºF (27º–38ºC). Nunca comenzar con agua Descarga de Vagón Cisterna . . . . . . . . . . . . . .20 caliente o fría. Descarga de Camión Cisterna . . . . . . . . . . . . .25 La adición de soda cáustica a un líquido Tratamiento con Vapor de Vagón Cisterna . . . .27 causará un aumento de temperatura. Si la soda cáustica se concentra en un área, si se agrega demasiado rápido, o si se agrega a líquido caliente o frío, un rápido aumento de temperatura puede crear rocío, hervor o Este folleto también está disponible en ingles, salpicadura PELIGROSA, que puede causar portugués, y francés (canadiense). Favor solicitar una ERUPCIÓN VIOLENTA inmediata. Si tiene los formularios número: alguna pregunta respecto del uso de soda Ingles/English 102-00011 cáustica para una aplicación en particular, Português/Portugués 102-00421 contacte a su representante de Dow. Francais/Francés 102-00348 En caso de emergencia vinculada a exposi- ciones, pérdidas o derrames, llame a The Dow Chemical Company al: En Estados Unidos: (989) 636-4400; En Canadá: (519) 339-3711 (Sarnia, Ontario) (780) 998-8282 (Fort Saskatchewan, Alberta); En Argentina: (54) Visite nuestro sitio web en 3476 43 8600; En Brazil: (55) 13 3358 8226; www.dowcaustic.com para una lista En Chile: (56) 41 50 8300; En Colombia, Costa completa de publicaciones y videos Rica, Ecuador, Peru, Puerto Rico: (57) 5 668 sobre seguridad y manipulación. 8000; En Costa Rica, Puerto Rico, Mexico (52) 241 412 7143; En Peru (51) 264 0012; En Venezuela (58) 261 790 9432. Para emergencias de transporte, llama CHEMTREC al: En Estados Unidos: 1-800- 424-9300; En Costa Rica y Puerto Rico: (001) 703 527 3887. Para emergencias de trans- porte en Canadá, llame a CANUTEC al (613) 996-6666. CHEMTREC y CANUTEC brindarán las pautas iniciales y luego llamarán al fabricante.
  3. 3. CMC31023_SPNBRO_sppp.qxd 4/26/04 9:27 AM Page 3 Soda Cáustica y Manejo Responsable de Productos de Dow La soda cáustica o hidróxido de sodio (NaOH) es Para información adicional sobre soda cáustica químicamente reactiva con una amplia variedad y productos relacionados, contactar a: de productos químicos orgánicos e inorgánicos. The Chlorine Institute En todas sus formas, incluyendo en forma de 2001 L Street NW, Suite 506 solución, la soda cáustica es altamente corrosiva y Washington, DC 20036 puede causar quemaduras graves en ojos y piel. Tel.: (001) 703-741-5760 El contacto ocular durante sólo unos segundos Fax: (001) 703-741-6068 puede causar daño permanente, incluso ceguera. www.cl2.com El contacto breve con la piel puede causar marcada irritación o quemadura química. Folletos de interés sobre soda cáustica (Ver “Peligro” en página 2). 1. Folleto 065: “Equipo de protección Debido a los peligros que presenta el trabajo personal para productos químicos clorál- con soda cáustica es importante que todas las cali.” Brinda información sobre algunos personas que manipulen soda cáustica, directa equipos de protección personal utilizado o indirectamente, conozcan y sigan estrictos en la fabricación o manipulación de cloro e procedimientos de seguridad. Se recomienda hidróxido de sodio. expresamente a las compañías que utilizan soda 2. Folleto 087: “Prácticas recomendadas para cáustica informar y capacitar a sus empleados manipulación de vagones cisterna con sobre prácticas de seguridad adecuadas y solución de hidróxido de sodio y solución primeros auxilios. de hidróxido de potasio.” Pautas, prácticas Es aconsejable realizar reuniones e inspec- recomendadas, y otra información útil para ciones de seguridad periódicas para minimizar los envío, manipulación, y/o recepción segura riesgos presentados por la soda cáustica. Las de solución de hidróxido de sodio en reuniones de seguridad deben tener como fin vagones cisterna. recordar a todos los empleados los procedimientos 3. Folleto 088: “Solución de hidróxido de de manipulación segura desarrollados por la sodio y solución de hidróxido de potasio: compañía, asegurar que cumplan con las precau- Carga/Descarga de camiones cisterna.” ciones y prácticas requeridas para manipular soda Pautas, prácticas recomendadas y otra cáustica en forma segura, y reforzar capacitaciones información útil para envío, manipulación, previas sobre los pasos a seguir en caso de un y/o recepción segura de solución de accidente. hidróxido de sodio y solución de hidróxido de potasio. Compromiso de Responsible Care® [Cuidado Responsable] 4. Folleto 094: “Solución de hidróxido de sodio y solución de hidróxido de potasio: El personal de Dow alrededor del mundo Equipo de almacenamiento y sistema de desarrolla soluciones para la sociedad basadas cañerías.” Información sobre el almace- en la fortaleza inherente de Dow en ciencia y namiento y tuberías para soluciones de tecnología. Durante más de una década, hemos hidróxido de sodio e hidróxido de potasio, adoptado y defendido Responsible Care – un como así también sugerencias prácticas compromiso voluntario de la industria para para el diseño, construcción, y operación manipular en forma segura nuestros productos de los sistemas. químicos desde su creación en el laboratorio hasta la eliminación final. Este compromiso mundial Estos materiales de recursos y otra información de contribuye a mejorar la vida de los consumidores, la industria pueden obtenerse a través del sitio web el éxito de los clientes, los resultados de los de The Chlorine Institute: accionistas, los logros de los empleados y la www.cl2.com/publications/index.html o envíe su prosperidad de las comunidades. pedido por fax al (001) 703-741-6068. El programa de ambiental y de manejo respon- sable de producto de los productos cloro-alcalino de Dow es parte de este compromiso mundial. El programa de manejo responsable para soda cáustica es un programa general de publicaciones y materiales de seguridad, ayudas de capacitación, información regulatoria y ambiental y otros recur- sos de manejos disponibles para todos los clientes de Dow. Está diseñado para brindar a todos los usuarios de soda cáustica de DOW* los materiales Responsible Care® es una marca de servicio registrada de The necesarios para utilizar y eliminar en forma segura American Chemistry Council [Consejo Estadounidense de Química]. y responsable la soda cáustica. *Marca registrada de The Dow Chemical Company 3
  4. 4. CMC31023_SPNBRO_sppp.qxd 4/26/04 9:27 AM Page 4 Precauciones de Seguridad y Medidas de Prevención El Desafío Básico Figura 1 Vestimenta y Equipo de Protección para Manipulación de Solución de Soda La solución de soda cáustica es un producto Cáustica a Granel. químico industrial muy corrosivo. Si bien no parece ser peligrosa y tiene la apariencia del agua, el contacto ocular durante sólo unos pocos segundos puede causar daño permanente, incluso SIEMPRE utilice gafas ceguera. para productos químicos La soda cáustica es inodora, por lo tanto, el olor no puede servir de advertencia. Además, la soda cáustica no causa dolor inmediato cuando entra en contacto con la piel, pero sí causa daño inmediato. El contacto breve con la piel puede Traje de protección contra causar marcada irritación o quemadura química. productos químicos En caso de contacto corporal, la soda cáustica continuará atacando y penetrando los ojos o piel (a diferencia de los ácidos que coagulan proteínas para formar una barrera). Esto significa que: • En caso de contacto ocular, debe comenzar de inmediato a lavarse con agua para evitar daño permanente. Por lo tanto, deben instalarse SIEMPRE use guantes resistentes a fuentes para enjuague ocular cerca de toda área productos químicos de manipulación de soda cáustica. • En caso de contacto con la piel, debe comenzar de inmediato a lavarse con agua para evitar Máscara transparente quemaduras químicas de lenta cicatrización. Por y casco lo tanto, deben instalarse duchas de seguridad directamente encima de las fuentes para enjuague ocular. Vestimenta y Equipo Protector Todo el personal que manipule soda cáustica debe Piernas de los utilizar la vestimenta de protección adecuada. Para pantalones por información adicional, revisar el Folleto 065 de The FUERA de las botas Chlorine Institute. Ver página 3 para detalles de Botas resistentes a pedido. productos químicos 1. Las personas que manipulan soda cáustica siempre deben utilizar gafas de seguridad ajustadas para personal que trabaja con La soda cáustica puede causar grave daño en productos químicos y guantes resistentes a la piel u ocular (incluso ceguera) con sólo un productos químicos. breve contacto. Todo el personal que manipule 2. Puede requerirse vestimenta y equipo soda cáustica a granel debe utilizar la vesti- adicional, según el trabajo. Ver Figura 1. Es menta de protección adecuada. Se requiere responsabilidad de la instalación en la que se utilizar en todo momento gafas de seguridad y utiliza solución de soda cáustica realizar un guantes resistentes a productos químicos. Es análisis de seguridad laboral para determinar posible que para ciertos trabajos se requiera el Equipo de protección personal (EPP) para casco, máscara facial, traje de protección la tarea que se realiza. Estas opciones contra productos químicos y botas resistentes pueden incluir: a productos químicos. Durante una emergencia, • Casco. también puede ser necesario un traje de • Delantal resistente a productos químicos. protección contra productos químicos con capucha y respirador con suministro de aire. • Máscara de cara completa (además de gafas de seguridad para personas que trabajan con productos químicos). • Botas resistentes a productos químicos. 3. Los trabajadores deben estar completamente • Traje de protección contra productos químicos capacitados sobre los riesgos de la soda (chaqueta y pantalones). La chaqueta debe cáustica antes de comenzar cualquier trabajo estar cerrada hasta el cuello, los pantalones con este material (descarga, almacenamiento, deben utilizarse fuera de las botas, y las transferencia, producción, mantenimiento, mangas de la camisa deben colocarse por pruebas de laboratorio, etc.). Todas estas debajo de los guantes, salvo un análisis actividades deben planearse en detalle por 4 determine que es aceptable usar las mangas anticipado, y todos los procedimientos sobre el guante. planeados deben seguirse cuidadosamente. • Traje completo de protección contra productos químicos con capucha y respirador con suministro de aire.
  5. 5. CMC31023_SPNBRO_sppp.qxd 4/26/04 9:27 AM Page 5 Primeros Auxilios: Limpieza de Derrames y Qué Hacer en Caso de Accidente Eliminación de Eesiduos La soda cáustica debe retirarse lo más rápido VER SECCIÓN DE PRECAUCIONES DE posible después del contacto corporal lavando SEGURIDAD EN PÁGINA 4 ANTES DE COMEN- sólo con agua. No utilizar jabón. No intentar neu- ZAR LA TAREA DE LIMPIEZA DE DERRAMES: tralizar la soda cáustica con productos químicos. Continuar lavando durante 30 minutos o hasta que Pequeños Derrames (en área contenida) un médico aconseje detenerse. Es importante contactar de inmediato a un médico en caso de 1. Diluir cuidadosamente con agua. exposición a soda cáustica. Seguir las instruc- 2. Neutralizar con ácido débil (acético), de ser ciones del médico. Es fundamental comenzar a necesario. lavar con agua lo más rápido posible. ¡Todo el 3. Bombear para su reutilización o eliminación. tiempo que se pierda antes de comenzar a lavar con agua puede causar daño grave e irreparable! Grandes Derrames (en área contenida) Deben instalarse fuentes para enjuague ocular cerca de toda área de manipulación de 1. Transferir la mayor cantidad posible a soda cáustica. Deben instalarse duchas de contenedores seguros para su reutilización seguridad directamente sobre las fuentes para o eliminación. enjuague ocular. 2. Diluir cuidadosamente con agua la soda 1. Ojos: Lavar inmediatamente con agua a baja cáustica restante. presión de cualquier fuente para enjuague 3. Neutralizar con ácido débil (acético), de ser ocular. Después de enjuagar completamente necesario. las manos, mantener los párpados abiertos y 4. Bombear la solución diluida o neutralizada para continuar lavando durante 30 minutos o hasta su reutilización o eliminación. que un médico indique detenerse. 2. Cuerpo: Lavar inmediatamente con agua de Derrames en Áreas no Contenidas una ducha de seguridad. Lavar la piel afectada (por ej.: tierra, grava, etc.) con agua durante 30 minutos. Quitar la vesti- menta mientras se ducha. Si los ojos no fueron 1. Contener el derrame y aspirar la mayor expuestos, no retirar las gafas hasta que la cantidad posible de soda cáustica para su cabeza y cabello estén completamente reutilización o eliminación. enjuagados, de lo contrario, puede entrar soda 2. Retirar la tierra o grava contaminada para cáustica en los ojos. Enjuagar la cabeza su eliminación. completamente, luego quitar las gafas y Siempre obedecer todas las reglamentaciones completar el lavado. sobre eliminación. Nunca eliminar residuos de 3. Ingestión (si se traga el producto): No provocar soda cáustica directamente en sistemas de el vómito. Inmediatamente tomar abundante desagüe o cursos de agua. cantidad de leche (preferiblemente) o agua y En caso de emisiones (derrames) de soda llamar a un médico. cáustica al medio ambiente, puede ser necesario cumplir los requisitos de informar a autoridades 4. Vestimenta: Lavar la vestimenta contaminada federales, estaduales, provinciales, y locales. para quitar la soda cáustica antes de volver a En EE.UU., los informes de derrames al utilizarla. Los zapatos y artículos de cuero National Response Center (Centro de Respuesta contaminados deben destruirse. Nacional) (1-800-424-8802) cumplirán los requisi- Contactar a un médico inmediatamente en caso tos federales de informar conforme a reglamenta- de exposición a soda cáustica y comenzar a lavar ciones de CERCLA y SARA. Es posible que con agua de inmediato. también sea necesario notificar a la Prefectura de Estados Unidos conforme a la Clean Water Act [Ley sobre Agua Limpia]. En Canadá, las leyes federales y provinciales requieren que se informe inmediatamente sobre ciertos derrames de soda cáustica. Los usuarios y personas que manipulan soda cáustica deben conocer y cumplir estos requisitos. Para todos los otros países, contacte a su representante local de Dow o a la oficina regional de Dow (los teléfonos aparecen en la contratapa de este folleto). Si un vagón o camión cisterna de Dow sufre un derrame, notifique a Dow llamando a los números de respuesta de emergencias escritos en el vagón 5 cisterna o impresos en los conocimientos de embarque.
  6. 6. CMC31023_SPNBRO_sppp.qxd 4/26/04 9:27 AM Page 6 Formas de Solución de Soda Muestreo de Soda Cáustica Cáustica Solución de Soda Cáustica de Grado Comercial Información General La mayoría de los usuarios de soda cáustica Siempre es aconsejable identificar positivamente encontrarán que la forma más conveniente y la soda cáustica antes de descargarla. Dow económica de comprar soda cáustica es en solu- produce soda cáustica utilizando métodos de ción de grado diafragma al 50%. SPC (Statistical Process Control–Control de proceso estadístico) y SQC (Statistical Quality Solución de Soda Cáustica de Grado Control–Control de calidad estadístico). Su Membrana/baja Sal al 50% representante de ventas de Dow puede suminis- La soda cáustica de celda diafragma normal trarle copias de las tablas de SQS para ítems de contiene aproximadamente 1% de sal (NaCl), la especificación de venta. soda cáustica de membrana/baja sal contiene Si se obtiene una muestra de retención, debe menos de 0,01% de NaCl. La soda cáustica de ser representativa de todo el envío. Debido a que membrana/baja sal de Dow puede sustituirse por las impurezas (especialmente carbonato de sodio) soda cáustica de grado celda de mercurio en tienden a concentrarse en la parte superior o prácticamente todas las aplicaciones. En algunas inferior del contenedor, no se obtendrá una áreas, “soda cáustica de membrana” también se muestra representativa si se extrae soda cáustica denomina “soda cáustica de baja sal.” de la superficie. Para que sea representativa, la muestra debe incluir material de todos los niveles del vagón o camión cisterna. Debido a que la solución de soda cáustica se Facturación de Soda Cáustica congela, la concentración cambia en las fases sólida y líquida. Esto también sucede con las Debido a pequeñas variaciones en la concentración impurezas presentes. Como consecuencia, un álcali de los envíos de soluciones de soda cáustica envío de soda cáustica parcialmente congelado al 50%, es necesario establecer una base de debe descongelarse completamente antes de facturación estándar. En Canadá, EE.UU. y obtener la muestra. México, la práctica de Dow es basar el peso de facturación de cada envío en su óxido de sodio Obtención de Muestras de Soda Cáustica al 50% (en base a Na2O), mediante la siguiente fórmula: Existen muestreadores disponibles en compañias de suministro de equipos químicos. No obstante, libras de solución x toneladas netas de puede obtenerse una muestra representativa contenido de Na2O (%) = alcalinidad total sumergiendo rápidamente una botella con cuello 76 x 2000 como NaOH pequeño con peso hasta el fondo del contenedor (en base a Na2O al 76%) del envío y luego recuperarla. La soda cáustica entrará en la botella haciendo burbujas a medida que es levantada y de esta manera se obtiene kilos de solución x toneladas métricas una muestra transversal de todo el contenido contenido de Na2O (%) = netas de alcalinidad total como NaOH del contenedor. 76 x 1000 (en base a Na2O al 76%) La soda cáustica ingresa al muestreador en forma continua desde las distintas profundidades que atraviesa. A fin de obtener una muestra El costo del material (por ej.: $/ton, en base a representativa del envío, el muestreador debe Na2O al 76%) se calcula multiplicando las mantenerse en movimiento. El muestreador debe toneladas netas (o kilos netos) de alcalinidad total enjuagarse por completo en agua para retirar toda (en base a Na2O al 76%) por el precio actual. la soda cáustica después de cada uso. Deberá existir algún medio para recolectar y eliminar en forma segura todo el líquido de enjuague. Disolución o Dilución de Muestras Siempre utilice agua destilada o desionizada para diluir o disolver muestras de soda cáustica que se preparan para análisis químicos. Para evitar salpicaduras y posibles erupciones violentas, la soda cáustica debe agregarse lentamente al agua, mezclándola en forma constante. 6
  7. 7. CMC31023_SPNBRO_sppp.qxd 4/26/04 9:27 AM Page 7 Métodos de envío Producción y Distribución Vagones Cisterna/Camiones Cisterna Dow posee instalaciones para la producción y Cada punto de fabricación de Dow mantiene una distribución de soda cáustica a nivel mundial. Están flota de vagones cisterna aislados y, revestidos ubicadas para brindar entregas convenientes y equipados con serpentinas de calentamiento máxima atención a los clientes. Las terminales y utilizados para el servicio de soda cáustica. ubicaciones de producción de Dow ofrecen Los vagones cisterna están equipados para flexibilidad para envíos de soda cáustica. permitir la descarga desde la parte superior o Para información adicional sobre los sitios, inferior, mediante bomba o presión de aire. Se contacte al vendedor de Dow o llame al número cuenta con válvulas de seguridad para ayudar a para su área listado en la parte posterior de evitar lesiones al personal causadas por excesiva este folleto. presión de aire. Todos los vagones cisterna son cuidadosamente mantenidos. Antes de cada carga, son cuidadosamente inspeccionados, y se realizan todos los lavados y reparaciones necesarias. También se cuenta con camiones cisterna para servicio de soda cáustica al 50% en todos los sitios de envío. Están construidos en acero inoxidable, o revestidos para preservar la calidad del producto. En caso de ser requerido por las condiciones meteorológicas, los camiones cisterna cuentan con aislamiento. La soda cáustica de DOW puede enviarse mediante vagón o camión cisterna en las cantidades indicadas en las Tabla 1 y Tabla 2. Para información adicional, revisar el Folleto 087 (para vagones cisterna) y 088 (para camiones cisterna) de The Chlorine Institute. Ver página 3 para detalles. Tabla 1 Envíos en Vagón Ferroviario Tamaño del Vagón Peso Aproximado de la Solución Peso Seco Aproximado Galones Lbs. Kilos Lbs. Kilos 16,000 200,000 90909 100,000 45454 Tabla 2 Envíos en Camión Cisterna Tamaño del Camión– Tamaño del Camión– Peso Aproximado Peso Seco Aproximado EE.UU. Canadá de la Solución Ton. Métricas Ton. Métricas Galones de Solución Secas Lbs. Kilos Lbs. Kilos 4,000 22 11 48,400 22000 24,200 11000 — 36 18 79,200 36000 39,600 18000 — 40 20 88,000 40000 44,000 20000 7
  8. 8. CMC31023_SPNBRO_sppp.qxd 4/26/04 9:27 AM Page 8 Dilución de Soda Cáustica Gráfico de Mezcla Para Soluciones de Ejemplo 1 Soda Cáustica ¿Cuántos galones de soda cáustica al 50% deben El gráfico de mezcla (Figura 2) es útil para estimar el agregarse a 400 galones US (1,51m3) al 20% para volumen de agua necesario para diluir soluciones de obtener una concentración final de 25%? soda cáustica concentradas hasta concentraciones Conectar 50% en la escala de la izquierda deseadas, o volúmenes de soluciones de soda (solución concentrada) con 20% en la escala de la cáusticas de diferentes concentraciones para derecha (solución diluida). El punto de intersección mezclar y producir soluciones de concentraciones de esta línea con la escala de solución al 25% intermedias deseadas. muestra que una proporción de 14 volúmenes de solución de soda cáustica al 50% debe agregarse PRECAUCIONES ESPECIALES PARA DILUIR a 86 volúmenes de solución de soda cáustica al SOLUCIÓN DE SODA CÁUSTICA: 20%. Utilizando esta proporción de volumen, establecer una equivalencia: 1. Siempre agregar la solución de soda cáustica al agua con agitación constante. Nunca 14 gal 50% = X gal 50% agregar el agua a la solución de soda cáustica. 86 gal 20% 400 gal 20% 2. El agua debe estar tibia a 80º–100ºF (27º–38ºC). Nunca comenzar con agua caliente Hallar el valor de X o fría. X = 14 x 400 = 65,1 gal US (0,246m3) 86 soda cáustica al 50% La adición de soda cáustica a un líquido causará un aumento de temperatura. Si la soda cáustica Ejemplo 2 se concentra en un área si se agrega demasiado ¿Qué cantidad de agua se debe mezclar con rápido, o si se agrega a líquido caliente o frío, un 4,0m3 (1.057 gal) de solución de soda cáustica al rápido aumento de temperatura puede crear rocío, 20% para diluirla al 15%? hervor o salpicadura peligrosa, que puede causar Conectar 20% en la escala de la izquierda una erupción violenta inmediata. (solución concentrada) con 0% en la escala de la derecha (solución diluida). Donde se produce la intersección de la línea con la escala al 15%, encontramos que 72,5 volúmenes de solución de soda cáustica al 20% y 27,5 volúmenes de agua producirán una solución de soda cáustica al 15%. Utilizando esta proporción de volumen, establecer una equivalencia: 27,5m3 de agua = X m3 de agua 72,5 m3 al 20% 4,0m3 de 20% Hallar el valor de X X = 27,5 x 4,0m3 = 1,51m3 (399 gal) 72,5 de agua necesaria 8
  9. 9. CMC31023_SPNBRO_sppp.qxd 4/26/04 9:27 AM Page 9 Figura 2 Gráfico de Mezcla para Soluciones de Soda Cáustica 9
  10. 10. CMC31023_SPNBRO_sppp.qxd 4/26/04 9:27 AM Page 10 Datos Sobre Propiedades Físicas Figura 3 Puntos de Congelación para Soluciones de Soda Cáustica 140 280 260 120 A – Hielo B – Hielo + NaOH 7 H20 240 C – NaOH 7 H20 D – NaOH 7 H20 + NaOH 5 H20 220 E – NaOH 5 H20 100 F – NaOH 5 H20 + NaOH 4 H20 G – NaOH 4 H20 200 H – NaOH 4 H20 + NaOH 31/2 H20 I – NaOH 31/2 H20 180 80 J – NaOH 31/2 H20 + NaOH 2 H20 K – NaOH 2 H20 L – NaOH 2 H20 + NaOH H20 160 M – NaOH H20 P N – NaOH H20 + NaOH 140 60 P – NaOH TEMPERATURA, °C TEMPERATURA, °F 120 40 100 M N 80 20 60 I K 40 0 20 G H J L 0 -20 E A C -20 B D F -40 -40 -60 -60 0 10 20 30 40 50 60 70 80 NaOH, % EN PESO NOTA: LA CURVA INDICA EL PUNTO EN EL CUAL HAY CRISTALES EN CONTACTO CON LA SOLUCION. Tomado de T.P. HOU, Manufacture of Soda Ash, 2nd Ed. N.Y., Reinhold Publishing Corp., 1942. Tomado de Industrial Engineering Chemistry Vol. 46, No 11, p. 2401. 10
  11. 11. CMC31023_SPNBRO_sppp.qxd 4/26/04 9:27 AM Page 11 Tabla 3 Tabla de Gravedad Específica-Concentración para Soluciones de Soda Cáustica a 60°F (15.6°C) Específico Grado Peso Total Peso total Peso Total Peso Total Peso Total % % Gravedad Baume Twaddell NaOH Solución(1) NaOH Solución(2) NaOH Solución(2) NaOH Solución(1) NaOH Na2O 60/60°F Am. Std. 60°F lb/gal lb/gal lb/IG(3) lb/IG(3) g/litor g/litor lb/p3 lb/p3 1 0.78 1.012 1.72 2.4 0.08 8.44 0.10 10.14 10.11 1011.36 0.63 63.14 2 1.55 1.023 3.26 4.6 0.17 8.53 0.20 10.24 20.44 1022.14 1.28 63.81 3 2.32 1.034 4.77 6.8 0.26 8.62 0.31 10.35 30.99 1032.93 1.93 64.49 4 3.10 1.045 6.25 9.0 0.35 8.72 0.42 10.47 41.77 1044.91 2.61 65.23 5 3.87 1.056 7.69 11.2 0.44 8.81 0.48 10.57 52.77 1055.69 3.29 65.91 6 4.65 1.067 9.10 13.4 0.53 8.90 0.64 10.69 63.99 1066.48 3.99 66.58 7 5.42 1.079 10.65 15.8 0.63 9.00 0.76 10.80 75.44 1078.46 4.71 67.33 8 6.20 1.090 11.97 18.0 0.73 9.09 0.88 10.92 87.10 1089.25 5.44 68.00 9 6.98 1.101 13.30 20.2 0.83 9.18 1.00 11.02 98.99 1100.03 6.18 68.68 10 7.75 1.112 14.40 22.4 0.93 9.27 1.12 11.13 111.1 1110.81 6.94 69.35 11 8.52 1.123 15.88 24.6 1.03 9.36 1.23 11.24 123.5 1121.60 7.70 70.02 12 9.30 1.134 17.13 26.8 1.13 9.46 1.36 11.36 135.9 1133.58 8.49 70.77 13 10.08 1.145 18.36 29.0 1.24 9.55 1.49 11.47 148.9 1144.37 9.30 71.44 14 10.85 1.156 19.57 31.2 1.34 9.64 1.62 11.58 161.7 1155.15 10.10 72.12 15 11.62 1.167 20.75 33.4 1.46 9.73 1.75 11.68 175.0 1165.94 10.92 72.79 16 12.40 1.178 21.91 35.6 1.57 9.82 1.89 11.80 188.4 1176.72 11.76 73.46 17 13.17 1.190 23.15 38.0 1.69 9.92 2.03 11.91 202.1 1188.70 12.61 74.21 18 13.95 1.201 24.27 40.2 1.80 10.02 2.16 12.03 215.9 1200.69 13.47 74.96 19 14.73 1.212 25.36 42.4 1.91 10.11 2.30 12.14 229.1 1211.47 14.31 75.63 20 15.50 1.223 26.45 44.6 2.04 10.20 2.45 12.25 244.3 1222.26 15.26 76.31 21 16.28 1.234 27.50 46.8 2.16 10.29 2.59 12.36 258.9 1233.04 16.15 76.98 22 17.05 1.245 28.53 49.0 2.28 10.38 2.74 12.47 273.6 1243.83 17.08 77.65 23 17.83 1.256 29.55 51.2 2.41 10.48 2.90 12.59 288.6 1255.81 18.01 78.40 24 18.60 1.267 30.56 53.4 2.53 10.57 3.04 12.70 303.7 1266.59 18.96 79.07 25 19.38 1.278 31.57 55.6 2.66 10.66 3.20 12.80 319.2 1277.38 19.93 79.75 26 20.15 1.289 32.51 57.8 2.79 10.75 3.35 12.91 334.8 1288.16 20.90 80.42 27 20.92 1.300 33.46 60.0 2.93 10.85 3.52 13.03 350.7 1300.14 21.88 81.17 28 21.70 1.310 34.31 62.0 3.06 10.93 3.67 13.13 366.6 1309.76 22.89 81.77 29 22.48 1.321 35.23 64.2 3.19 11.02 3.83 13.23 382.8 1320.52 23.90 82.44 30 23.25 1.332 36.14 66.4 3.33 11.11 4.00 13.34 399.2 1331.30 24.92 83.11 31 24.02 1.343 37.03 68.6 3.47 11.20 4.17 13.46 416.0 1342.08 25.97 83.79 32 24.80 1.353 37.83 70.6 3.61 11.29 4.34 13.56 432.6 1352.87 27.00 84.46 33 25.58 1.363 38.62 72.6 3.75 11.37 4.50 13.65 449.7 1362.46 28.08 85.06 34 26.35 1.374 39.47 74.8 3.89 11.46 4.67 13.76 466.7 1373.24 29.13 85.73 35 27.12 1.384 40.23 76.8 4.04 11.54 4.85 13.86 484.4 1382.83 30.23 86.33 36 27.90 1.394 40.98 78.8 4.20 11.62 5.04 13.95 501.5 1392.41 31.30 86.93 37 28.68 1.404 41.72 80.8 4.33 11.71 5.20 14.06 519.4 1403.20 32.41 87.60 38 29.45 1.415 42.53 83.0 4.48 11.80 5.38 14.17 537.1 1413.98 33.52 88.28 39 30.22 1.425 43.24 85.0 4.63 11.88 5.56 14.27 553.3 1423.57 34.66 88.88 40 31.00 1.434 43.88 86.8 4.78 11.96 5.74 14.36 573.3 1433.15 35.79 89.47 41 31.78 1.444 44.58 88.8 4.93 12.04 5.92 14.46 591.6 1442.74 36.92 90.07 42 32.55 1.454 45.28 90.8 5.09 12.12 6.11 14.55 610.2 1452.33 38.10 90.67 43 33.32 1.463 45.89 92.6 5.25 12.20 6.30 14.66 629.5 1461.91 39.29 91.27 44 34.10 1.473 46.56 94.6 5.40 12.28 6.48 14.75 647.6 1471.50 40.41 92.87 45 34.88 1.483 47.22 96.6 5.54 12.37 6.65 14.86 667.8 1482.28 41.68 92.54 46 35.65 1.492 47.82 98.4 5.72 12.45 6.87 14.96 685.9 1491.87 42.80 93.14 47 36.42 1.502 48.46 100.4 5.89 12.53 7.07 15.05 705.9 1501.46 44.05 93.74 48 37.20 1.511 49.04 102.2 6.05 12.60 7.27 15.13 724.8 1509.85 45.27 94.26 49 37.98 1.521 49.67 104.2 6.22 12.68 7.47 15.23 744.8 1519.43 46.50 94.86 50 38.75 1.530 50.23 106.0 6.38 12.76 7.66 15.32 764.5 1529.02 47.73 95.46 51 39.52 1.540 50.84 106.0 6.55 12.84 7.87 15.42 784.3 1536.60 48.98 96.06 52 40.30 1.549 51.39 109.8 6.72 12.92 8.07 15.52 804.4 1548.19 50.23 96.65 (1) Basado en agua a 8.329 lb/gal (2) Galón Imperial (3) Basado en agua a 998.05 g/litro 11
  12. 12. CMC31023_SPNBRO_sppp.qxd 4/26/04 9:27 AM Page 12 Tabla 4 Densidades† de Soluciones de Soda Cáustica a Varias Temperaturas % 32°F 50°F 86°F 104°F 122°F 158°F 176°F 194°F 212°F NaOH 0°C 10°C 30°C 40°C 50°C 70°C 80°C 90°C 100°C 2 1.024 1.023 1.018 1.014 1.010 0.999 0.993 0.987 0.980 4 1.048 1.046 1.039 1.035 1.031 1.020 1.014 1.008 1.001 6 1.071 1.068 1.061 1.056 1.052 1.041 1.035 1.028 1.022 8 1.094 1.091 1.083 1.078 1.073 1.062 1.056 1.050 1.043 10 1.117 1.113 1.104 1.100 1.094 1.083 1.077 1.071 1.064 12 1.140 1.136 1.126 1.121 1.116 1.104 1.098 1.092 1.086 14 1.162 1.158 1.148 1.143 1.137 1.126 1.120 1.113 1.107 16 1.185 1.180 1.170 1.165 1.159 1.147 1.141 1.134 1.128 18 1.207 1.202 1.192 1.186 1.181 1.169 1.162 1.156 1.149 20 1.230 1.224 1.214 1.208 1.202 1.190 1.183 1.177 1.170 22 1.252 1.247 1.245 1.230 1.224 1.211 1.205 1.198 1.191 24 1.274 1.269 1.257 1.251 1.245 1.232 1.226 1.219 1.212 26 1.296 1.291 1.279 1.273 1.267 1.254 1.247 1.241 1.234 28 1.318 1.312 1.300 1.294 1.288 1.275 1.268 1.262 1.255 30 — 1.334 1.322 1.315 1.309 1.296 1.289 1.282 1.276 32 — 1.355 1.343 1.336 1.330 1.317 1.310 1.303 1.296 34 — — 1.363 1.357 1.350 1.337 1.330 1.323 1.316 36 — — 1.384 1.377 1.370 1.357 1.350 1.343 1.336 38 — — 1.404 1.397 1.390 1.376 1.370 1.363 1.356 40 — — 1.423 1.416 1.410 1.396 1.389 1.382 1.375 42 — — 1.443 1.436 1.429 1.415 1.408 1.401 1.394 44 — — 1.462 1.455 1.448 1.434 1.427 1.420 1.413 46 — — 1.481 1.473 1.466 1.452 1.445 1.438 1.432 48 — — 1.500 1.492 1.485 1.471 1.464 1.457 1.450 50 — — 1.518 1.511 1.504 1.490 1.483 1.476 1.470 52 — — 1.538 1.530 1.524 1.510 1.503 1.496 1.490 54 — — — 1.549 1.543 1.530 1.523 1.516 1.510 56 — — — 1.568 1.562 1.550 1.543 1.536 1.530 58 — — — — 1.581 1.570 1.563 1.556 1.550 60 — — — — — 1.590 1.583 1.576 1.570 62 — — — — — 1.610 1.603 1.596 1.590 64 — — — — — 1.630 1.623 1.616 1.610 66 — — — — — 1.650 1.643 1.636 1.630 68 — — — — — 1.670 1.663 1.656 1.650 70 — — — — — 1.690 1.683 1.676 1.670 72 — — — — — 1.710 1.703 1.696 1.690 74 — — — — — 1.730 1.723 1.716 1.710 † In g/ml Los datos por debajo del 50% tomados de las Tablas Int. Crit. Vol. III, pg. 79. Los datos por encima del 50% se obtuvieron por extrapolación. 12
  13. 13. CMC31023_SPNBRO_sppp.qxd 4/26/04 9:27 AM Page 13 Figura 4 Temperaturas de Dilución de Soluciones de Soda Cáustica 280 130 260 220°F 104°C 120 PUNTO DE EBULLICIÓN 240 73% 110 SODA CÁUSTICA 220 200°F 100 93°C TEMPERATURA DE LA SOLUCION FINAL, °F TEMPERATURA DE LA SOLUCION FINAL, °C 200 90 180°F 82°C 180 80 160 70 140°F 60°C 140 60 110°F 43°C 50 120 50% SODA CÁUSTICA 40 100 80°F 27°C 30 80 20 60 0 10 20 30 40 50 60 70 80 NaOH EN PESO BASADO EN UNA TEMPERATURA DE 70°F (21°C) DEL AGUA DE DILUCION 13
  14. 14. CMC31023_SPNBRO_sppp.qxd 4/26/04 9:27 AM Page 14 Figura 5 Viscosidades de Soluciones de Soda Cáustica 100 10 1 0.1 340 170 320 PUNTO DE EBULLICIÓN 150 300 280 130 260 240 110 220 TEMPERATURA, °C 70% a OH TEMPERATURA, °F 200 N 20% 30% 40% 10% 75% 60% 50% 0% 90 180 160 PUNTO DE CONGELACIÓN 70 140 50 120 100 30 80 CONGELACIÓN PUNTO DE 60 10 40 100 80 60 40 20 10 8 6 4 2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 VISCOSIDAD, CPS 14
  15. 15. CMC31023_SPNBRO_sppp.qxd 4/26/04 9:27 AM Page 15 Figura 6 Gráfico de Servicio de Soda Cáustica Requerimientos Metalúrgicos: Temperatura vs. Concentración de NaOH AREA “C” 260 -125 APLICACIONES DE ALEACIONES DE NIQUEL PARA SER CONSIDERADAS EN ESTA AREA 240 ALEACIONES DE NIQUEL PARA AJUSTES Y MASCARAS DE LAS VALVULAS 220 EN LAS AREAS "B" & "C" -100 AREA “B” 200 SOLDADURAS Y CURVATURAS 180 DE ACERO AL CARBONO PARA ALIVIOS DE ESFUERZO -75 TEMPERATURA, °F TEMPERATURA, °C 160 140 -50 120 AREA “A” 100 80 -25 NO SE REQUIERE DE ACERO AL CARBONO PARA LA ELIMINACION DE LAS TENSIONES 60 40 0 20 0 10 20 30 40 50 CONCENTRACION NaOH, % EN PESO Obtenido de NACE corrosion data survey Quinta edición 1971 15
  16. 16. CMC31023_SPNBRO_sppp.qxd 4/26/04 9:27 AM Page 16 Datos de Sobre Propiedades Físicas Figura 7 Gráfico de Entalpía-Concentración para Soluciones de Soda Cáustica 550 210°C 400°F 185°C °F 500 350°F 277.5 200 160°C 150 300°F 100 135°C 450 249.75 50 250°F 0 110°C 400 200°F 220.0 85°C 350 150°F 210°C 400°F ENTALPIA RELATIVA, SOLUCION BTU/LB 300 185°C 350°F 160°C 60°C 250 °F °C 300°F 135°C 100 37.8 200 50 10 250°F 110°C 35°C 0 150 NaOH • H2O 200°F 85°C 100 150°F 60°C 100°F 35°C 50 °F °C 50 10 50°F 10°C 0 0 32°F 0°C NaOH • 2 H2O °F °C 50 10 –50 0 –100 NaOH • 3.5 H2O HIELO A 32°F, 0°C, H = 143.5 –150 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 Tomado de: H.R. Wilson y W.L. McCabe, Ind. Eng. % PESO, NaOH Chem. 34,565 (1942). Uso permitido. 16
  17. 17. CMC31023_SPNBRO_sppp.qxd 4/26/04 9:27 AM Page 17 Método de Uso: Gráfico de Entalpía (Contenido de Calor Relativo) El gráfico de la izquierda puede utilizarse para cál- culos de calor de dilución, como se ilustra en el 210°C 305.25 siguientes ejemplos: 400°F A. Para determinar la cantidad de calor que 185°C °F °C 350°F 93.3 deberá retirarse o agregarse para cambiar una 277.5 200 160°C concentración dada de solución de soda cáustica 150 65.6 300°F 37.8 de una temperatura a otra. 100 135°C 249.75 50 10 Problema: ¿Cuántas BTU (calorías) deben 250°F 0 quitarse de cada libra (gramo) de solución para 110°C ß enfriar una solución al 40% de 200ºF (93ºC) a 200°F 220.0 NaOH 120ºF (49ºC)? 85°C ANHIDRO Solución: Del gráfico, el contenido de calor relativo de la solución de soda cáustica al 40% a150°F 194.25 200ºF (93ºC) y 120ºF (49ºC) es 177 Btu/lb y 110 Btu/lb, respectivamente. La cantidad de calor que ENTALPIA RELATIVA, SOLUCION CAL/GM 166.5 debe retirarse es la diferencia entre estos valores, o 67 Btu/lb (120,7 CAL/GM) de solución. NOTA: El gráfico en la página 13 resulta de este 138.75 diagrama de entalpía-concentración. Es útil para determinar la temperatura de soluciones de soda cáustica que resultan de la dilución de formas 111.0 comerciales de soda cáustica con agua a las temperaturas especificadas. 83.25 B. Para determinar la temperatura de la solución final que resulta de la dilución de una solución de soda cáustica, suponiendo que no existe 55.5 pérdida de calor por radiación. Problema: ¿Cuál es la temperatura de la solución de soda cáustica al 20% resultante obtenida de 27.75 utilizar agua a 80ºF (27ºC) para diluir solución al 50% a 120ºF (49ºC)? 0 Solución: De la intersección de la curva de 120ºF (49ºC) y la línea de soda cáustica al 50%, trace una línea recta hasta la intersección de la curva –27.75 de 80ºF (27ºC) y la línea de 0%. La temperatura de la solución al 20% puede leerse en el punto donde la línea recta cruza la línea del 20%. Es –55.5 aproximadamente 142ºF (62ºC). –83.25 80 85 90 95 100 17

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