Capitulo05

LABORATÓRIO DE ANÁLISES

MANUAL CONTROLE QUíMICO DA FABRICAÇÃO DE AÇÚCAR

CTC - Centro de Tecnologia Canavieira Fazenda Santo Antonio s/nº - Bairro Santo Antonio Caixa Postal 162 - 13400-970 Piracicaba SP Fone ++ 19 3429-8164 e Fax ++ 19 3429-8100

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Capítulo 5 Pág. 1/46

Capítulo 5 MÉTODOS ANALÍTICOS ESPECIAIS Os métodos analíticos especiais são aqueles não utilizados na rotina diária dos laboratórios, mas que podem fornecer resultados válidos para o processo. 1 Açúcar em Água de Lavagem de Cana 1.1 Método de Lane & Eynon Este método aplica-se para águas de lavagem de cana, condensadas, colunas barométricas e outras, contendo no mínimo 50 mg/l de açúcares expressos como carboidratos. Material - Balança de precisão, legibilidade 0,1 g; - Banho-maria; - Balão volumétrico, 200 ml; - Pipeta volumétrica, 10 e 25 ml; - Pipeta graduada, 5 a 10 ml; - Erlenmeyer, 250 ml; - Béquer, 250 ml; - Funil sem haste, diâmetro 100 mm; - Termômetro, 0 a 100°C, div. 0,5°C; - Pérolas de vidro; - Cronômetro; - Tela de ferro galvanizado com centro de amianto medindo 200 x 200 mm; - Tripé de ferro; - Haste longa de ferro com base e suporte para bureta; - Bico de gás, tipo Mecker; - Algodão. Reagente - Solução de Fehling A; - Solução de Fehling B; - Solução Indicadora Azul de Metileno 1%; - Solução Indicadora de Fenolftaleína 1%; - Solução de Ácido Clorídrico 6,34 N; - Solução de Ácido Clorídrico 0,5 N; - Solução de Hidróxido de Sódio 20%; - Solução de Hidróxido de Sódio 1N; - Solução EDTA 4%; - Solução de Açúcar Invertido 1%. Técnica - Pesar 50,0g da amostra previamente filtrada em algodão e transferir para balão volumétrico de 200 ml; - Acrescentar água destilada suficiente para cobrir o bulbo do termômetro introduzido no balão e

aquecer em banho-maria até atingir 65°C;




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- Retirar do banho e adicionar 10 ml de ácido clorídrico 6,34 N ao mesmo tempo em que se retira o termômetro;

- Agitar o balão com movimentos rotatórios e deixar em repouso por 30 min; - Adicionar 4 ml da solução de EDTA 4% e 25 ml de solução de açúcar invertido 1%, - Adicionar 3 a 4 gotas da solução indicadora de fenolftaleína e sob agitação, adicionar lentamente

solução de NaOH 20% até leve coloração rósea, a qual deverá ser posteriormente eliminada pela adição de 1 ou 2 gotas da solução de ácido clorídrico 0,5 N;

- Resfriar, completar o volume com água destilada e homogeneizar; - Lavar a bureta com a solução antes de enchê-la e acertar o zero; - Pipetar 10 ml do licor de Fehling para um erlenmeyer de 250 ml; - Colocar algumas pérolas de vidro; - Adicionar da bureta 15 ml da solução e aquecer a mistura até a ebulição, o que deve ser

conseguido em 2 min e 30 s; - Se não ocorrer mudança de cor na solução indicando que o licor de Fehling não foi reduzido,

deve-se continuar a adição de solução até que a cor original desapareça; - Adicionar 4 a 5 gotas da solução de azul de metileno e continuar a titulação até a mudança da cor

azul para vermelho tijolo; - Anotar o volume gasto (V1) como um valor aproximado da titulação; - Repetir a titulação adicionando no erlenmeyer além do licor de Fehling, o volume da solução

consumido na titulação anterior menor 1 ml (V1 - 1 ml); - Aquecer a mistura até a ebulição e então cronometrar exatamente 2 min mantendo o líquido em

ebulição constante; - Adicionar 4 a 5 gotas da solução de azul de metileno e continuar a titulação, gota a gota, até

completa eliminação da cor azul; - O tempo total, desde o início da ebulição até o final da titulação, deve ser de 3 min; - Anotar o volume gasto para a amostra (Va). Prova em Branco - Transferir 25 ml da solução de açúcar invertido 1% para balão volumétrico de 200 ml; - Adicionar 3 a 4 gotas da solução indicadora de fenolftaleína e sob agitação, adicionar lentamente a

solução de NaOH 1 N até leve coloração rósea, a qual deverá ser posteriormente eliminada pela adição de 1 ou 2 gotas da solução de ácido clorídrico 0,5 N;

- Proceder a titulação da mesma forma que a amostra utilizando-se 10 ml do licor de Fehling e iniciar a titulação com 40 ml da solução contida na bureta;

- Anotar o volume gasto (Vb). Cálculo (Vb - Va) x 198.600 carboidratos (mg/l) = ----------------------------- Va x Vb Onde: Va = Volume gasto na titulação da amostra (ml); Vb = Volume gasto na titulação da prova em branco (ml). Exemplo Volume gasto na amostra (Va) (ml) ................................................................. 30,3 Volume gasto na prova em branco (Vb) (ml) ................................................... 43,1 carboidratos na amostra (mg/l) ..................................................................... 1946




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1.2 Método colorimétrico Material - Espectrofotômetro; - Banho-maria com aquecimento; - Bureta, 25 ml; - Cubeta, 10 mm; - Balão volumétrico, 100 ml; - Pipeta volumétrica, 2 e 10 ml; - Béquer, 250 ml; - Tubo de ensaio, 15 x 150 mm; - Funil sem haste, 100 mm; - Papel de filtro qualitativo, 90 mm; Reagente - Solução de antrona, 0,1%; - Solução padrão de açúcar invertido, 500 mg/l; - Ácido sulfúrico 76%; - Celite. Curva Padrão Técnica - Transferir para balões volumétricos de 100 ml, alíquotas de 0, 5, 10, 15 e 20 ml da solução

padrão de açúcar, completar o volume com água destilada e homogeneizar; - Estas soluções contém, respectivamente, 0, 25, 50, 75 e 100 mg/l de açúcar; - Pipetar 2 ml de cada diluição acima e transferir para tubos de ensaio; - Adicionar 10 ml da solução de antrona em cada tubo e agitar; - Colocar os tubos em banho-maria, em ebulição, e manter por 12 min; - Retirar e esfriar rapidamente os tubos à temperatura ambiente; - Ajusta o espectrofotômetro em 630 nm e acertar o ponto 0 de absorbância com a solução

contida no primeiro tubo, que é a prova em branco; - Fazer as leituras de absorbância de cada padrão e anotar; - Construir a curva padrão em papel quadriculado plotando as leituras de absorbância versus a concentração. Determinação Técnica - Transferir cerca de 200 ml da amostra para béquer, acrescentar cerca de 2 g de celite e

homogeneizar; - Filtrar, desprezando as primeiras porções do filtrado; - Transferir 2 ml do filtrado para tubo de ensaio; - Conduzir em paralelo uma prova em branco, transferindo-se 2 ml de água destilada para

outro tubo; - Acrescentar a cada um, 10 ml da solução de antrona e agitar; - Colocar os tubos em banho-maria, e manter por 12 min; - Retirar e esfriar rapidamente à temperatura ambiente;




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- Ajustar o espectrofotômetro em 630 nm e o ponto 0 de absorbância com a prova em branco. Fazer a leitura de absorbância e anotar.

Cálculo

Com a leitura de absorbância, procurar na curva padrão o valor correspondente em mg/l de açúcar invertido.

Exemplo de curva de padrão

Sejam as leituras de absorbância abaixo, encontradas para cada concentração padrão de açúcar invertido e utilizadas para traçado da curva padrão.

Concentração (mg/l) Leitura de Absorbância 25 0,15 50 0,30 75 0,45 100 0,60

Traçado da Curva de Padrão

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0 20 40 60 80 100

Concentração mg/l

Ab

s.

Observação

- Se as leituras forem em % transmitância, utilizar papel semi-log para plotar os dados da curva padrão.

Exemplo

Seja 0,37 o valor de absorbância lido para uma determinada amostra.

Com auxílio da curva padrão, procurar o valor correspondente de açúcar invertido presente na amostra, no caso 62 mg/l. Observação

- Caso a amostra apresente mais de 100 mg/l de açúcares invertidos, repetir o ensaio diluindo a amostra e utilizar o fator de diluição para o cálculo final.




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2 Dureza total no caldo clarificado Esta análise é utilizada para indicar a presença de compostos de cálcio e magnésio que podem ocasionar incrustações nos evaporadores. Material - Microbureta, 5 ml; - Balão volumétrico, 100 ml; - Erlenmeyer, 250 ml; - Pipeta graduada, 10 ml; - Algodão. Reagente - Solução de EDTA 0,01 M; - Solução tampão pH 10; - Solução de eriocromo preto T, 0,5 %; - Solução de carbonato de cálcio 0,01 M; - Solução de ácido clorídrico 1 N. Técnica - Filtrar cerca de 100 ml do caldo clarificado; - Pipetar 10 ml do caldo filtrado para balão volumétrico de 100 ml e completar o volume com

água destilada; - Homogeneizar e pipetar 10 ml da solução para erlenmeyer de 250 ml; - Adicionar 10 ml da solução tampão pH 10, e 80 ml de água deionizada; - Adicionar 5 gotas da solução indicadora de eriocromo preto T; - Titular com solução de EDTA, até viragem do róseo para azul nítido; - Anotar o volume gasto (V). Cálculo Para a diluição utilizada, a dureza total é dada por: CaO (mg/l) = V x f x 560 Onde: V = volume gasto de EDTA (ml) f = fator de correção da solução de EDTA. Exemplo Volume gasto de EDTA (ml) ............................................................................. 1,95 Fator de correção .............................................................................................. 1,0225 Dureza (CaO) (mg/l) .......................................................................................... 1.117 Observação A análise deve ser feita embaixo de coifa exaustora ou em lugar bem ventilado, devido aos vapores de amônia.




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3 Acidez de caldos A determinação de acidez do caldo é utilizada para indicar as consequências da deterioração de cana quando pode ocorrer formação de ácidos orgânicos fracos que causariam a tamponização do meio. Normalmente é expressa em acidez sulfúrica ou acidez acética. Material - Microbureta, 5 ml; - Erlenmeyer, 250 ml; - Béquer, 250 ml; - Funil sem haste, φ 100 mm; - Algodão. Reagente - Solução de hidróxido de sódio 0,1 N; - Solução indicadora de fenolftaleína 1%. Técnica - Filtrar sobre algodão, cerca de 100 ml da amostra; - Transferir para erlenmeyer de 250 ml, 10 ml do filtrado e acrescentar 100 ml de água

destilada previamente neutralizada; - Adicionar 3 a 4 gotas da solução indicadora de fenolftaleína; - Titular com solução de NaOH 0,1 N até viragem do indicador de incolor para vermelho; - Anotar o volume gasto (V). Cálculo Acidez = V x f x 60 (mg CH3COOH 100 ml caldo) Onde: V = volume gasto na titulação (ml) f = fator de correção da solução de NaOH Exemplo Volume de NaOH gasto na titulação (ml) ......................................................... 0,85 Fator de correção ............................................................................................. 1,0025 Acidez (mg CH3COOH/100 ml caldo) .............................................................. 51 4 Resíduo Insolúvel em no caldo e xarope Os resíduos insolúveis estão definidos como todo material retido após filtração em tela de nylon 21 microns (600 mesh), podendo ser constituído por bagacilho, terra, argila etc. Material: • Estufa elétrica; • Balança de precisão, legibilidade 0,1g; • Balança analítica, legibilidade 0,1mg;




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• Bomba de vácuo; • Funil de Büchner desmontável, diâmetro. 55 mm; • Tela, 80 mm x 80 mm, 600 mesh; • Kitassato, 2000 mL; • Pisseta, 500 mL.

Técnica:

• Pesar uma tela previamente seca em estufa a 105°C por 30 min e resfriar em dessecador e anotar

(P1); • Montar o sistema de filtração com o funil de Büchner e kitassato e encaixar a tela entre as partes

superior e inferior do funil; • Homogeneizar a amostra, pesar aproximadamente 1000 g (PA) e filtrar sob vácuo; • Lavar o béquer 2 a 3 vezes com água destilada e transferir as porções de água para o funil de

filtração; • Lavar a tela com água em quantidade suficiente para assegurar completa remoção de materiais

solúveis até que a água de lavagem se apresente límpida e incolor; • Retirar a tela do funil contendo os insolúveis, transferir para estufa a 105°C por 30 min e resfriar

em dessecador, pesar e anotar (P2).

Cálculo:

(P2 - P1) Resíduo Insolúvel (mg/kg) = --------------- x 1000 PA

Onde:

P1 = Peso da tela seca e limpa P2 = Peso da tela + insolúveis PA = Peso da amostra em kg

Exemplo:

• Peso da tela (g) ...................................1,0376 • Peso da tela + insolúveis (g) ...............1,3385 • Peso da amostra (kg) ............................1,055 • Resíduo insolúvel (mg/kg) ............ ..........285 5 Cor em materiais de processo




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A cor dos caldos, xarope e outros materiais influem na qualidade do açúcar, sendo necessário a sua determinação para o melhor controle do processo. Basicamente os compostos coloridos são provenientes de pigmentos da própria cana-de-açúcar, compostos derivados da reação de ferro com polifenóis, substâncias coloridas contendo nitrogênio e derivados de produtos de condensação de açúcares redutores com amino-compostos. 5.1 Cor em caldo misto/clarificado Material - Espectrofotômetro; - Refratômetro digital, com correção para 20°C; - Balança de precisão, legibilidade 0,1 g; - pHmetro; - Bomba de vácuo; - Conjunto de filtração para membrana de 47 mm; - Proveta graduada, 100 ml; - Béquer, 150, 250 e 600 ml; - Cubeta de vidro ótico especial, percurso ótico 10 mm; - Funil de vidro raiado, sem haste, diâmetro 100 ml; - Membrana filtrante, abertura 0,45 µm, diâmetro 47 mm; - Algodão. Reagentes - Solução tampão pH 4,0 e 7,0; - Solução de ácido clorídrico 0,05N; - Solução de hidróxido de sódio 0,05N. Preparo da Amostra - Resfriar a amostra se necessário até a temperatura ambiente e transferir 100 ml da amostra de

caldo previamente filtrada em algodão para béquer de 250 ml; - Medir o Brix refratométrico a 20°C e anotar (Solução 1); - A partir da Solução 1 preparar a Solução 2 de Brix = 1,0% empregando a seguinte equação: 100 . b y = ------------ B Onde: y = Peso da Solução 1 a ser diluída (g); b = Brix refratométrico desejado, (Brix = 1,0% a 20°C); B = Brix refratométrico a 20°C da Solução 1 (%). - Pesar y gramas da Solução 1, em béquer de 150 ml previamente tarado, completar o peso para

100,0 g com água destilada e homogeneizar (Solução 2). Técnica - Filtrar a vácuo a Solução 2 em membrana com auxílio do conjunto de filtração;




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- Acertar o pH da solução filtrada para 7,00 ± 0,05 com auxílio das soluções de ácido clorídrico 0,05N ou hidróxido de sódio 0,05N;

- Medir o Brix refratométrico da solução 2 e anotar; - Ajustar o espectrofotômetro a 420 nm e fazer a leitura de transmitância em cubeta de 10 mm

utilizando água destilada como referência. Cálculo - log T Cor (U.I.) = -------------- x 1000 b . c Onde: - log T = Logarítmo negativo da transmitância; b = Comprimento interno da cubeta (cm); c = Concentração de sacarose na Solução 2 em função do Brix a 20°C (g/ml). Resultado Expressar em número inteiro e em Unidades ICUMSA (U.I.). Exemplo Para uma amostra de caldo misto com Brix = 15,4%, o peso a ser diluído será: 100 . 1 y = --------------- = 6,49 g 15,4 Brix refratométrico a 20°C da solução 1 (%) ..................................................... 15,4 Peso da Solução 1 a ser diluída (g) .................................................................. 6,49 Brix refratométrico a 20°C da Solução 2 (%) ..................................................... 1,0 Transmitância (%) ............................................................................................. 76,5 - log 76,5 (Tabela 13) ........................................................................................ 0,1163 Concentração de sacarose na Solução 2 (g/ml) ............................................... 0,01002 Cor (420 nm) (U.I.) ............................................................................................ 11607 5.2 Cor em xarope e méis (A e B) Material - Espectrofotômetro; - Refratômetro digital, com correção para 20°C; - Balança de precisão, legibilidade 0,1 g; - pHmetro; - Bomba de vácuo; - Conjunto de filtração para membrana de 47 mm; - Proveta graduada, 100 ml; - Béquer, 150 e 600 ml; - Cubeta de vidro ótico especial, percurso ótico 10 mm; - Membrana filtrante, abertura 0,45 µm, diâmetro 47 mm.




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Reagente - Soluções tampão pH 4,0 e 7,0; - Solução de ácido clorídrico 0,05N; - Solução de hidróxido de sódio 0,05N. Preparo da amostra - Resfriar a amostra se necessário até a temperatura ambiente e pesar 100,0 g em béquer de 600 ml

previamente tarado; - Adicionar água destilada até completar o peso de 400,0 g e homogeneizar até completa dissolução

(Solução 1); - Medir o Brix refratométrico a 20°C e anotar; - A partir da Solução 1 preparar a Solução 2 de Brix = 1,0% empregando a seguinte equação: 100 . b y = ------------- B Onde: y = Peso da Solução 1 a ser diluída (g); b = Brix refratométrico desejado (Brix = 1,0 a 20°C); B = Brix refratométrico a 20°C da Solução 1 (%). - Pesar y gramas da Solução 1 em béquer de 150 ml previamente tarado, completar o peso para

100,0 g com água destilada e homogeneizar (Solução 2). Técnica - Filtrar a vácuo a Solução 2 em membrana com auxílio do conjunto de filtração; - Acertar o pH da solução filtrada para 7,00 ± 0,05 com auxílio das soluções de ácido clorídrico 0,05N

ou hidróxido de sódio 0,05N; - Medir o Brix refratométrico da solução 2 e anotar; - Ajustar o espectrofotômetro a 420 nm e fazer a leitura de transmitância em cubeta de 10 mm

utilizando água destilada como referência. Cálculo - log T Cor (U.I.) = ------------- x 1000 b . c Onde: -log T = Logarítmo negativo da transmitância; b = Comprimento interno da cubeta (cm); c = Concentração de sacarose na Solução 2 em função do Brix a 20°C (g/ml).

Resultado Expressar em número inteiro e em Unidades ICUMSA (U.I.).




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Exemplo Seja 15,3 o brix refratométrico da solução diluída (1 + 3) (Solução 1). O peso a ser diluído será: 100 . 1 y = ------------- = 6,53 g 15,3 Brix refratométrico a 20°C da Solução 1 (%) ..................................................... 15,3 Peso da Solução 1 a ser diluído (g) .................................................................. 6,53 Brix refratométrico a 20°C da Solução 2 (%) .................................................... 1,0 Transmitância (%) ............................................................................................. 79,0 - log T (Tabela 13) ............................................................................................. 0,1024 Concentração de sacarose na Solução 2 (g/ml) ................................................ 0,01002 Cor (420 nm) (U.I.) ............................................................................................ 10220 5.3 Cor em mel final, massas e magma Material - Espectrofotômetro; - Refratômetro digital, com correção para 20°C; - Balança de precisão, legibilidade 0,1 g; - pHmetro; - Bomba de vácuo; - Conjunto de filtração para membrana de 47 mm; - Proveta graduada, 100 ml; - Béquer, 150 e 600 ml; - Cubeta de vidro ótico especial, percurso ótico 10 mm; - Membrana filtrante, abertura 0,45 µm, diâmetro 47 mm. Reagente - Soluções tampão pH 4,0 e 7,0; - Solução de ácido clorídrico 0,05N; - Solução de hidróxido de sódio 0,05N. Preparo da amostra

- Resfriar a amostra se necessário até a temperatura ambiente e pesar 100,0 g em béquer de 1.000 ml previamente tarado;

- Adicionar água destilada até completar o peso de 600,0 g e homogeneizar até completa dissolução (Solução 1);

- Medir o Brix refratométrico a 20°C e anotar ; - A partir da Solução 1 preparar a Solução 2 de Brix = 1,0% empregando a seguinte equação:

100 . b y = ------------- B

Onde:




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y = Peso da Solução 1 a ser diluída (g); b = Brix refratométrico desejado (Brix = 1,0% a 20°C); B = Brix refratométrico a 20°C da Solução 1 (%).

- Pesar y gramas da Solução 1 em béquer de 150 ml previamente tarado, completar o peso para 100,0 g com água destilada e homogeneizar (Solução 2).

Técnica

- Filtrar a vácuo a Solução 2 em membrana com auxílio do conjunto de filtração; - Acertar o pH da solução filtrada para 7,00 ± 0,05 com auxílio das soluções de ácido clorídrico 0,05N

ou hidróxido de sódio 0,05N; - Medir o Brix refratométrico da solução 2 e anotar; - Ajustar o espectrofotômetro a 420 nm e fazer a leitura de transmitância em cubeta de 10 mm

utilizando água destilada como referência.

Cálculo

- log T Cor (U.I.) = ------------- x 1000 b . c

Onde:

-log T = Logarítmo negativo da transmitância; b = Comprimento interno da cubeta (cm); c = Concentração de sacarose na Solução 2 em função do Brix a 20°C (g/ml).

Resultado

Expressar em número inteiro e em Unidades ICUMSA (U.I.).

Exemplo

Seja 15,5 o brix refratométrico da solução diluída (1 + 5) (Solução 1).

O peso da Solução 1 a ser utilizado para o preparo da Solução 2 será:

100 . 1 y = ------------- = 6,45 g 15,5

Brix refratométrico a 20°C da Solução 1 (%) ..................................................... 15,5 Peso da Solução 2 a ser diluído (g) .................................................................. 6,45 Brix refratométrico a 20°C da Solução 2 (%) ..................................................... 1,0 Transmitância (%) ............................................................................................. 59,5 - log T (Tabela 13) ............................................................................................. 0,2255 Concentração de sacarose na Solução 2 (g/ml) ................................................ 0,01002 Cor (420 nm) (U.I.) ............................................................................................ 22503

6. Determinação de Dextrana em Caldos

Objetivo

Determinar dextrana em amostras de caldo por espectrofotometria.

Campo de Aplicação




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Este método é aplicável às amostras de caldos de cana de açúcar.

Resumo do Método

A amostra é diluída em água e tratada com reagentes específicos. Após tratamento a solução é filtrada e a dextrana é insolubilizada em meio alcoólico, desenvolvendo uma coloração que é medida em espectrofotômetro a 720 nm.

Equipamentos e materiais

− Espectrofotômetro visível, com cubeta de vidro de 40 mm; − Balança semi-analítica, resolução 0,01 g; − Balança analítica, resolução 0,1 mg; − Estufa elétrica; − Cronômetro; − Conjunto de filtração para membrana, diâmetro 47 mm; − Membrana filtrante, diâmetro 47 mm, porosidade 0,45 µm; − Pré-filtro, diâmetro 47 mm; − Vidrarias e utensílios comuns de laboratório.

Reagentes e Soluções

Dextrana T500

− Determinar a umidade da dextrana, pesar em balança analítica, aproximadamente 2 g e levar à estufa a 105°C ± 5°C durante 3 horas. Expressar a umidade em porcentagem (%).

Solução Padrão de Dextrana 0,8 mg/mL

− Determinar a massa (g) necessária de dextrana, em função da umidade determinada, para se obter 0,16 g de dextrana seca;

Dextrana (M) (g) = Umidade100

100 x 0,16−

− Pesar a massa de dextrana (M) ± 10 mg em béquer de 250 mL e adicionar 1 a 2 mL de água deionizada para formar uma pasta. Para uma completa hidratação da dextrana, aguardar 10 min com homogeneização não contínua;

− Adicionar mais água, aproximadamente 80 mL de água; − Colocar o béquer em banho maria em ebulição por 30 min, retirar e resfriar à temperatura

ambiente em água corrente; − Transferir quantitativamente para balão volumétrico de 200 mL com água deionizada, completar o

volume e homogeneizar; − Validade: consumir no mesmo dia de preparo.

Solução Padrão de Dextrana 0,08 mg/mL

− Pipetar 10 mL da solução de dextrana 0,8 mg/mL e transferir para balão volumétrico de 100 mL, completar o volume com água deionizada e homogeneizar;

− Validade: consumir no mesmo dia de preparo.

Solução de Ácido Tricloroacético (TCA) - 100 g/l

− Pesar 20,0 g ± 0,1 g de ácido tricloroacético e transferir para balão volumétrico de 200 mL; − Adicionar água deionizada, dissolver e completar o volume;




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− Armazenar esta solução em frasco âmbar; − Validade: 15 dias se mantido em geladeira.

Solução Sacarose/TCA

− Pesar 20,0 g ± 0,1 g de sacarose e transferir para balão volumétrico de 200 mL, dissolver com água deionizada e acrescentar 6,2 mL de solução TCA, homogeneizar e completar o volume com água deionizada;

− Validade: consumir no mesmo dia de preparo.

Etanol Absoluto

− Utilizar etanol com teor alcoólico mínimo de 99,3 % m/m (°INPM).

Curva de Calibração

− Separar 8 copos plásticos numerados de 1 a 9 adicionar os volumes (mL) indicados na tabela a seguir, das soluções de sacarose/TCA, dextrana 0,8 mg/mL e 0,08 mg/mL e água deionizada, obtendo-se respectivamente concentrações de dextrana (mg/mL) de 0,00; 0,16; 0,32;0,80; 1,20; 1,60; 2,00 e 3,20;

Balão Solução Solução Dextrana Água Deionizada Concentração

n° Sacarose/TCA (mL)

0,08 mg/mL (mL)

0,8 mg/mL (mL) (mL) Dextrana

(mg/mL) 1 8,0 0,0 - 4,5 0,00 2 8,0 2,0 - 2,5 0,16 3 8,0 4,0 - 0,5 0,32 4 8,0 - 1,0 3,5 0,80 5 8,0 - 1,5 3,0 1,20 6 8,0 - 2,0 2,5 1,60 7 8,0 - 2,5 2,0 2,00 8 8,0 - 4,0 0,5 3,20 9 8,0 - - 17,0 Branco

− O copo plástico n° 9 será a prova em branco; − Nos outros copos numerados de 1 a 8, adicionar vagarosamente 12,5 mL de etanol absoluto

através de uma bureta de 50 mL, agitando lentamente, cujo tempo total de adição do etanol deverá estar entre 30 - 60 segundos;

− Após adição do etanol agitar vagarosamente cada copo por três a quatro vezes e cronometrar 20 min ± 1 min;

− Proceder a leitura da absorbância das soluções a 720 nm, zerando o espectrofotômetro com a prova em branco;

− Anotar as leituras; − Construir a curva de calibração a partir das leituras absorbância x concentração de dextrana. Nota:

− O etanol deve ser adicionado dentro de 20 min a partir da adição da solução de dextrana na

solução de sacarose/TCA; − É recomendado que o etanol seja adicionado em cada balão entre 3 a 4 minutos de diferença entre

um e outro balão;




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− Pode-se utilizar cubetas de 10 ou 40 mm de caminho ótico, lembrando-se que deve ser utilizada a mesma cubeta para a determinação da curva de calibração e para as amostras.

Exemplo

Sejam os valores abaixo obtidos, utilizando cubeta de 40 mm:

Balão n°

Concentração Dextrana (mg/mL)

Absorbância

1 0,00 -0,008

2 0,16 0,012

3 0,32 0,040

4 0,80 0,153

5 1,20 0,258

6 1,60 0,361

7 2,00 0,478

8 3,20 0,788

− Calculando-se a equação de regressão linear a partir das leituras absorbância x concentração de

dextrana, temos:

a = 3,9397 b = 0,1347 r = 0,9987 Procedimento Técnica − Pesar aproximadamente 32 g da amostra em balão volumétrico de 100 mL, anotar a massa em

formulário específico; − Adicionar 1 gota de enzima α-amilase e homogeneizar. Colocar em banho a 55ºC ± 5ºC por 15 min

± 2 min. Resfriar à temperatura ambiente em água corrente; − Adicionar 10 mL de solução de TCA e agitar por 3 - 4 minutos, completar o volume e agitar; − Filtrar a amostra em pré-filtro desprezando os primeiros 10 mL a 15 mL para lavagem do frasco e

em seguida em membrana de 0,45 µm; − Com uma pipeta, adicionar 12,5 mL do filtrado em dois copos plásticos, previamente limpos e

secos; − Adicionar 12,5 mL de etanol vagarosamente de uma bureta de 50 mL para um dos copos agitando

lentamente o copo até adição completa do etanol no tempo entre 30 a 60 s; − A seguir agitar vagarosamente o copo três a quatro vezes e cronometrar 20 min ± 1 min; − No outro copo adicionar 12,5 mL de água deionizada para servir de prova em branco; − Zerar o espectrofotômetro com a prova em branco, utilizando cubeta de 40 mm, conforme utilizado

na obtenção da curva de calibração, a 720 nm e fazer a leitura da amostra após 20 min ± 1 min e anotar.

Nota:




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− Logo após a leitura, verificar se houve floculação ou coagulação na solução da amostra contida na

cubeta, caso afirmativo, repetir a análise; − Caso haja necessidade de diluição da amostra (leitura acima do último ponto da curva), repetir a

análise utilizando metade da massa anterior. Cálculos − A concentração de dextrana é obtida a partir da equação de regressão linear e pela fórmula

abaixo:

Dextrana (mg/kg) = 1000 x m

b a x L ±

Onde: L = Leitura de absorbância na amostra; a = Coeficiente linear, obtido na equação de regressão linear; b = Intersecção linear, obtido na equação de regressão linear;

m (g) = 12,5 x 100

caldo de inicial Peso

Exemplo

− Sejam os valores abaixo obtidos para uma amostra de caldo:

− Peso da amostra de caldo inicial (g) .................. 32,99 g − Leitura de absorbância (cubeta 40 mm)................ 0,290

Logo:

m = 12,5 x 100

32,99

m = 4,1238 g

Dextrana = 1000 x 4,1238

0,1347 3,9397 x 0,290 +

Dextrana = 310 mg/kg

Resultados

Expressar em mg/kg, com número inteiro. O limite de detecção é 50 mg/kg, valores inferiores, expressar como < 50 mg/kg.

Confiabilidade




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A precisão do método é ± 40 mg/kg.

Referência Bibliográfica

− ICUMSA - Methods Book - Method GS1-15 (1994) - The Determination of Dextran in Raw Sugar by a Modified Alcohol Haze Method - Accepted.

7. Determinação de Amido em Caldo

Objetivo

Determinar amido em amostras de caldo e materiais de processo por espectrofotometria.

Campo de Aplicação

Este método é aplicável à amostra de caldo de cana.

Resumo do Método

A amostra é filtrada e a solução é digerida com ácido acético/cloreto de cálcio aquecido para solubilizar qualquer amido presente. Solução de iodeto/iodato de potássio é adicionada para formar um complexo azul de amido-iodo. A absorbância deste complexo é lida em espectrofotômetro a 700 nm.

Equipamentos e Materiais

− Espectrofotômetro; − Refratômetro; − pHmetro; − Banho maria que atenda a condição de temperatura de 95ºC a 100ºC; − Mesa agitadora; − Balão volumétrico, capacidade 50 mL; − Pipetas volumétricas, capacidades 1 mL, 2 mL, 3 mL, 4 mL, 5 mL e 20 mL; − Balança semi-analítica, resolução 0,01 g; − Balança analítica, resolução 0,1 mg; − Estufa para secagem; − Célula de vidro ótico especial, percurso 10 mm e 20 mm; − Dispenser, capacidade 15 mL; − Agitador magnético; − Vidrarias e utensílios comuns de laboratório.

Reagentes e Soluções

Solução de Cloreto de Cálcio 40% (m/m)

− Pesar 470,0 g ± 0,1 g de água deionizada em béquer de 1000 mL (b1); − Em outro béquer pesar 530,0 g ± 0,1 g de cloreto de cálcio dihidratado (b2); − Colocar o béquer contendo água deionizada no agitador magnético e adicionar lentamente o

cloreto de cálcio dihidratado até completa dissolução; − Enxaguar o béquer (b2) e deixar em agitação até completa dissolução; − A concentração da solução pode ser verificada pela medida de sua densidade relativa. A

densidade relativa da solução de cloreto de cálcio 40,0% (m/m) ± 0,3% (m/m) é 1,3942 a 24ºC, com água deionizada ou cloreto de cálcio dihidratado.




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Nota 1:

− Na faixa de temperatura 20ºC a 30ºC a densidade relativa diminui em média 0,0007 por grau acima de 24ºC e aumenta pelo mesmo valor por grau abaixo de 24ºC;

− Como o cloreto de cálcio é altamente higroscópico, evitar sua exposição ao ar; − Na faixa de 40,0% (m/m), a mudança de 0,1% (m/m) na concentração de cloreto de cálcio produz

uma mudança de 0,001 na densidade relativa; − A densidade relativa pode ser medida por picnômetro, densímetro ou outro instrumento capaz de

apresentar resolução equivalente; − Um método conveniente para determinar a densidade relativa é conforme a seguir: − Deixar a solução de cloreto de cálcio contida no frasco tampada e a água deionizada em repouso

por uma noite de forma que ambos os reagentes fiquem a mesma temperatura ambiente; − Pesar um balão volumétrico de 100 mL, limpo e seco com resolução de 0,02 g; − Encher o balão até o menisco com a solução de cloreto de cálcio e pesar novamente com

resolução de 0,02 g e anotar a temperatura da solução com resolução de 0,1ºC; − Esvaziar o balão volumétrico, lavar internamente e completar até próximo ao menisco com água

deionizada (que ficou em repouso), secar o gargalo, ajustar o menisco e pesar com resolução de 0,02 g;

��Calcular a densidade relativa a partir da equação:

vm

d=

Onde: d = densidade relativa na temperatura do ensaio; m = massa em g da solução de cloreto de cálcio 40%; v = massa em g da água deionizada na temperatura do ensaio

Solução Cloreto de Cálcio - Ácido Acético

− Usando um pHmetro e agitador, ajustar o pH da solução de cloreto de cálcio para pH 3,0 ± 0,1 com solução de ácido acético 0,030 mol/L. Aguardar o tempo suficiente para estabilizar a leitura de pH;

− Embora o pH da solução cloreto de cálcio/ácido acético tende a alterar quando em repouso, não reajustar para pH 3,0 antes do uso.

− Armazenar em frasco âmbar. − Validade: três meses. Solução de Ácido Acético 1 mol/L

− Diluir 57 mL ± 1 mL de ácido acético glacial em balão volumétrico de 1000 mL com água deionizada;

− Armazenar em frasco âmbar. − Validade: três meses. Solução de Ácido Acético 0,030 mol/L

− Diluir 30,0 mL ± 0,3 mL da solução de ácido acético 1 mol/L em balão volumétrico de 1000 mL com água deionizada;

− Armazenar em frasco âmbar.




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− Validade: três meses. Solução de Iodato de Potássio - 0,0017 mol/L

− Secar aproximadamente de 0,5 g de iodato de potássio em estufa a 105ºC - 110ºC por uma hora; − Resfriar em dessecador; − Dissolver 0,3566 g ± 0,0003 g do reagente seco em água deionizada e diluir em balão volumétrico

de 1000 mL; − Armazenar em frasco âmbar. − Validade: três meses.

Solução de Iodeto de Potássio 10% (m/v)

− Dissolver 10,0 g ± 0,1 g de iodeto de potássio em água deionizada em balão volumétrico de 100 mL;

− Armazenar em frasco âmbar. − Validade: descartar a solução quando ficar amarela. Soluções de Iodeto/Iodato de Potássio

− Misturar 10,0 mL ± 0,5 mL da solução de iodeto de potássio com 90,0 mL ± 0,5 mL de água

deionizada em béquer de 250 mL; − Acrescentar 100,0 mL ± 0,5 mL da solução de iodato de potássio; − Homogeneizar e transferir para frasco âmbar. − Validade: consumir no mesmo dia do preparo.

Amido p.a.

− Deve-se utilizar amido de batata; − Determinar a umidade do amido, pesando aproximadamente 2 g do amido e secar em estufa a

105ºC ± 5ºC durante duas horas; − Expressar a umidade em porcentagem (%).

Solução Padrão de Amido - 900 mg/L

− Determinar a massa (g) necessária de amido em função da umidade para se obter o equivalente a

0,9000 g ± 0,0003 g de amido seco (m);

( )umidade% 100

100x 0,9000 g Amido

−=

− Pesar a massa de amido (m) ± 0,0003 g em béquer de 25 mL e adicionar 5 mL de água deionizada

para formar uma pasta. Para completa hidratação do amido, aguardar aproximadamente 10 minutos com homogeneização não contínua;

− Transferir a mistura quantitativamente para béquer de 1000 mL com auxílio de 500 mL − Colocar em ebulição o béquer de 1000 mL contendo o amido por 3 minutos ± 30 − Transferir a solução ainda quente para balão volumétrico de 1000 mL. Lavar pelo menos duas

vezes o béquer com água deionizada em ebulição. Transferir as águas de lavagem para o balão volumétrico;

− Agitar o balão volumétrico e esfriar em água corrente até temperatura ambiente;




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− Completar o volume com água deionizada e homogeneizar; − Armazenar em frasco âmbar e em geladeira. − Validade: uma semana.

Solução Padrão de Amido - 180 mg/L

− Pipetar 20 mL da solução padrão 900 mg/L de amido e transferir para balão volumétrico de 100

mL. Completar o volume com água deionizada e homogeneizar. − Validade: consumir no mesmo dia do preparo. Solução Padrão de Amido - 45 mg/L

− Pipetar 5 mL da solução padrão 900 mg/L de amido e transferir para balão volumétrico de 100 mL.

Completar o volume com água deionizada e homogeneizar. − Validade: consumir no mesmo dia do preparo.

Sacarose p.a.

Curva de Calibração

− Pesar 3,60 g ± 0,02 g de sacarose em cada balão volumétrico de 50 mL de uma série de nove

balões; − Adicionar os volumes (mL) das soluções padrões e água indicados na tabela a seguir:

Balão Solução H2O Conc. Amido Nºs 45 mg/L 180 mg/L 900 mg/L mg/L

mL

1 - - - 7 0 2 2 - - 5 25 3 - 1 - 6 50 4 - 2 - 5 100 5 - 3 - 4 150 6 - 4 - 3 200 7 - 5 - 2 250 8 - 7 - - 350 9 - - 2 5 500

− Agitar até completa dissolução do açúcar. Nota 2: Os balões devem ser colocados no banho de água em ebulição dentro de 30 minutos após

adição da água para dissolver o açúcar. − Pipetar 15 mL da solução de cloreto de cálcio/ácido acético e transferir para cada balão e

homogeneizar; − Tampar cada balão e colocar em banho de água em ebulição por 15 min ± 1 min e iniciar a

contagem de tempo; − Após 15 minutos, remover os balões do banho e resfriar em água corrente até a temperatura

ambiente; − Em cada balão adicionar 15 mL da solução de ácido acético 0,030 mol/L;




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− Adicionar 10 mL da solução de iodeto/iodato de potássio em cada balão, completar o volume com água deionizada e homogeneizar;

− Realizar as leituras de absorbância a 700 nm das soluções no intervalo de 10 min a 20 min, após a adição do iodeto/iodato, utilizando água deionizada como prova em branco em célula de 10 mm ou 20 mm;

− Anotar as leituras na folha de registro CTTI-5.1-RQ-095.

Exemplo

Sejam os valores abaixo obtidos com o uso de uma cubeta de 10 mm

Balão nºs Conc. Amido (mg/L) Abs

1 0 0,019 2 25 0,034 3 50 0,065 4 100 0,084 5 150 0,109 6 200 0,142 7 250 0,168 8 350 0,224 9 500 0,316

− Calcular a equação de regressão linear a partir das leituras absorbância x concentração de amido:

a = 1718,6008 b = - 41,1439 r = 0,9985

Procedimento

• Caldos = realizado a análise sem diluição. • Xarope = pesar 100g de amostra e adicionar 300g de água destilada (diluição 1+ 3) fator de

diluição 4. • Méis / Massas / Magma = pesar 100g de amostra e adicionar 500g de água destilada (diluição

1+ 5) fator de diluição 6.

Técnica

− Filtrar cerca de 50 ml do caldo em algodão, desprezando-se os primeiros 10 ml do filtrado; − Medir o Brix refratométrico e anotar; − Pesar 3,60 g ± 0,02 g da amostra em dois balões volumétricos de 50 mL e identificar balão 1

(prova em branco) e balão 2 (amostra); − Adicionar em cada balão 15,00 mL ± 0,05 mL da solução cloreto de cálcio/ácido acético e

homogeneizar; − Fechar os balões e colocar em banho de água em ebulição por 15 min ± 1 min; − Remover os balões do banho, resfriar em água corrente até a temperatura ambiente; − Adicionar em cada balão 15 mL da solução de ácido acético 0,030 mol/L; − No balão 1 adicionar água deionizada até completar o volume e homogeneizar; − No balão 2 adicionar 10 mL da solução de iodeto/iodato de potássio, completar o volume com

água deionizada e homogeneizar; − Realizar as leituras no intervalo de 10 min a 20 min após a adição do iodeto/iodato;




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− Proceder a medida da absorbância das soluções a 700 nm, em célula de 10 mm ( mesmo tamanho de célula utilizado na curva de calibração ), utilizando como prova em branco a solução contida no balão 1 e anotar.

Nota 4: Caso haja necessidade de diluição da amostra (leitura acima do último ponto da curva), repetir a análise utilizando a diluição adequada. Cálculo Caldos

A concentração de amido é obtida a partir da equação de regressão linear e pela equação abaixo:

Amido (mg/L) = L x a + b ou

Amido (mg/kg % Brix) = 100*)Brix(caldog)Amido(mg/k

Onde:

L = leitura da amostra em absorbância; a = coeficiente linear, obtido na equação de regressão linear; b = intersecção linear, obtido na equação de regressão linear. Brix = Brix refratométrico corrigido a 20oC

Xarope / méis / massas / magma

A concentração de amido é obtida a partir da equação de regressão linear e pela equação abaixo:

Amido (mg/L) = ( (L x a) + b )) x f

ou

Amido (mg/kg % Brix) = 100*original amostra %Brix g)Amido(mg/k

Onde: L = leitura da amostra em absorbância; a = coeficiente linear, obtido na equação de regressão linear; b = intersecção linear, obtido na equação de regressão linear. Brix = Brix refratométrico da amostra original corrigido a 20oC Exemplo Caldos − Sejam os valores abaixo obtidos para uma amostra de caldo:

− Peso utilizado da amostra ( g ) 3,6

− Célula utilizada ( percurso ótico em mm ) 10




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− Leitura de absorbância 0,263

− Brix corrigido (20oC) 13,4

Logo: Amido (mg/kg) = L x a + b Amido (mg/kg) = 1.718,6008 x 0,263 - 41,1439 Amido (mg/kg) = 410 ou

Amido (mg/kg % Brix) = x100)Brix(caldo)Amido(mg/L

Amido (mg/kg % Brix) = 1004,13

410x

Amido (mg/kg % Brix) = 3060 Xarope / méis / massas / magma − Sejam os valores abaixo obtidos para uma amostra de xarope:

− Peso utilizado da amostra (g) 3,6

− Célula utilizada (percurso ótico em mm) 10

− Leitura de absorbância 0,153

− Brix corrigido (20oC) 15,5

− Fator de diluição (f) 4

− Brix % amostra original 62,0

Logo: Amido (mg/kg) = ( L x a + b ) x f Amido (mg/kg) = ((1.718,6008 x 0,153) - 41,1439)) x 4 Amido (mg/kg) = 887 ou

Amido (mg/kg % Brix na amostra original) = x100original amostra %Brix g)Amido(mg/k

Amido (mg/kg % Brix) = 100 0,62

887x




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Amido (mg/kg % Brix) = 1431 Resultados

Expressar os resultados em mg/kg ou mg/kg %Brix de amido, com número inteiro, utilizando três algarismos significativos. Resultados abaixo do limite de detecção, expressar como < 25 mg/L.

Confiabilidade Metrológica

− A incerteza relativa da medição é de ± 6% (NC = 95% e K = 2) para a faixa de trabalho de 25

mg/kg a 500 mg/kg de amido; − O limite de detecção é de 25 mg/kg e a reprodutibilidade interna é de 40 mg/kg (NC = 99%). Referência Bibliográfica Laboratory Manual for Australian Sugar Mills - Analytical Methods and Tables, - Method 37 - Starch - Determination in Raw Sugar, vol. 2, pg. 1-3, 1991; Copersucar - Trabalhos em laboratório - Instruções de Segurança. Cadernos Copersucar, série Segurança Agroindustrial nº 0019 - Centro de Tecnologia Copersucar, 2ª edição, março 1985, 11p; Copersucar - Normas de Procedimento para trabalhos em laboratório - Divisão de Segurança Agroindustrial e Laboratório Central de Análise do Centro de Tecnologia Copersucar - DEAC-SP, maio 1985, 36p; Copersucar - Instruções Gerais de Segurança. Normas da Diretoria da Copersucar, 2ª edição, 1982, 54p. 8 Sulfito em caldo clarificado O sulfito presente na amostra é determinado indiretamente através da sua reação com iodo, cujo excesso é quantificado com auxílio de uma solução padrão de tiossulfato de sódio, em presença de clorofórmio, no qual é observado o final da titulação, pela mudança da coloração. Material

• Vidrarias e utensílios comuns de laboratório.

Reagente

• Ácido Clorídrico, solução 0,5N; • Dicromato de potássio, solução 0,0125N; • Hidróxido de Sódio, solução 0,1N; • Iodeto-iodato de potássio, solução 0,0125N; • Tiossulfato de sódio, solução 0,0125N.

Técnica

Prova em branco:

• Adicionar em frasco Erlenmeyer de 250 ml:




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− 50 ml de água deionizada; − 10 ml da solução de iodeto-iodato 0,0125N; − 5 ml de clorofórmio p.a.; − 2 ml de ácido clorídrico 0,5N;

• Tampar e agitar; • Titular o excesso de iodo com solução de tiossulfato de sódio 0,0125N, sempre sob agitação. O

ponto final da titulação é observado pela mudança de coloração do clorofórmio, de rosa para incolor, com aspecto leitoso. Anotar o volume (V1);

Amostra:

Preservação da amostra.

• Coletar a amostra no processo em erlenmeyer de 250 ml contendo 2 ml de hidróxido de sódio 0,1 N para cada 100 ml de amostra coletada.

Técnica

• Adicionar em frasco erlemneyer de 250 ml:

− 10 ml de amostra, V3 (ler nota); − 50 ml de água deionizada; − 10 ml da solução de iodeto-iodato 0,0125N; − 5 ml de clorofórmio p.a.; − 2 ml de ácido clorídrico 0,5N;

• Tampar e agitar; • Titular o excesso de iodo com solução de tiossulfato de sódio 0,0125N, sempre sob agitação. O

ponto final da titulação é observado pela mudança de coloração do clorofórmio de rosa para incolor, com aspecto leitoso. Anotar o volume (V2);

Nota: Se, ao adicionar a amostra, após sua agitação, for observado que o clorofórmio já se apresenta incolor, com aspecto leitoso, é porque o sulfito está numa concentração acima do limite do método. Quando isto ocorrer , utilizar um volume menor de amostra (V3).

CÁLCULO:

(V1 - V2) x f1 x 400 C = ------------------------- V3

onde:

C= corresponde à concentração em mg/l de sulfito na amostra, expressa como SO2;; V1= volume, em ml, de tiossulfato de sódio, gasto na titulação da prova em branco; V2= volume, em ml, de tiossulfato de sódio, gasto na titulação de 10 ml da amostra ; V3= volume, em ml, de amostra de caldo clarificado utilizado na titulação (ler nota); f1 = fator de correção da solução de tiossulfato de sódio.

Preparo de soluções

Dicromato de potássio, solução 0,0125N




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• Pesar 0,613 g do sal de dicromato de potássio p.a. previamente seco em estufa a 105oC por 2h e transferir para balão volumétrico de 1.000 ml dissolver e completar o volume com água destilada;

Tiossulfato de sódio, solução 0,0125N

• Pesar 3,10g de tiossulfato de sódio pentahidratado e transferir para balão volumétrico de 1.000 ml com aproximadamente 600 ml de água deionizada, recém fervida e fria;

• Solubilizar e completar o volume; • Armazenar em frasco âmbar.

Padronização:

• Dissolver aproximadamente 2g de iodeto de potássio livre de iodatos em erlenmeyer de 500 ml contendo 100 ml de água destilada. Adicionar 10 ml da solução de ácido sulfúrico 10% e 20 ml da solução de dicromato de potássio 0,0125N. Colocar o erlenmeyer em lugar escuro e deixar por 5min;

• Acrescentar 100 ml de água deionizada e titular o iodo liberado com a solução de tiossulfato de sódio 0,0125N. O aparecimento de uma cor amarelo palha indica que o ponto final de viragem está próximo. Neste instante, acrescentar 1ml da solução indicadora de amido e continuar a titulação até o primeiro desaparecimento da cor azul. Anotar o volume gasto, V;

• Na titulação deverão ser gastos 20,0 ml da solução de tiossulfato de sódio 0,0125N. Ajustar se necessário a normalidade ou determinar o fator de correção como segue:

20,0 f1 = -------

V

onde:

f1 = fator de correção da solução; V = volume da solução de tiossulfato de sódio 0,0125N gasto, ml;

Iodeto-iodato de potássio, solução 0,0125N

• Pesar 0,45g de iodato de potássio e transferir para balão volumétrico de 1.000 ml, com aproximadamente 100 ml de água deionizada;

• Adicionar 4,35g de iodeto de potássio, 0,31g de bicarbonato de sódio, agitar até total dissolução e completar o volume com água deionizada.

Ácido Clorídrico, solução 0,5N

• Transferir 44,5 ml de ácido clorídrico p.a., para balão volumétrico de 1000 ml, contendo aproximadamente a metade de água deionizada;

• Completar o volume com água deionizada e homogeneizar.

Hidróxido de Sódio, solução 0,1N

• Pesar 4,0 g de hidróxido de sódio p.a. e transferir para balão volumétrico de 1000 ml; • Solubilizar e completar o volume com água deionizada. 9 Cush-cush




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A análise completa do cush-cush é importante quando se deseja realizar o balanço de material no processo de moagem, ou simplesmente conhecer sua composição para avaliação do sistema de peneiramento do caldo misto. 9.1 Brix e pol do caldo extraído (B%CE e S%CE) Material - Balança de precisão, cap. 2, 0 kg, legibilidade 0,1 g; - Estufa elétrica com circulação forçada de ar; - Presa hidráulica automática, 250 kgf/cm2; - Digestor; - Proveta graduada, 1.000 ml; - Vidro de relógio, φ 120 mm; - Béquer, 1.000 ml; - Copo plástico, 500 ml; - Funil de tela, φ furos 0,5 mm; - Funil metálico; - Cesto de tela, φ furos 0,5 mm, medindo 160 x 240 x 80 mm; - Bacia plástica, φ 300 mm. Técnica - Homogeneizar e pesar 1.000 g da amostra em uma bacia plástica; - Transferir todo o material para o cesto da prensa com auxílio do funil metálico; - Prensar por 1 min a 250 kgf/cm2 e coletar o caldo em copo plástico de 500 ml; - Analisar o caldo para Brix, pol e pureza. 9.2 Brix e pol do extrato (b e p) - Remover o bolo úmido do cesto da prensa, pesar e anotar como PBU; - Desintegrar e homogeneizar o bolo manualmente em uma bacia plástica; - Pesar 100 g e transferir para o copo do digestor e acrescentar 1.000 ml de água destilada; - Conectar o copo ao digestor, ligar e deixar em funcionamento por 15 min; - Desligar, retirar o copo do digestor, cobrir o copo com vidro de relógio e deixar esfriar á

temperatura ambiente ; - Filtrar no funil de tela sobre béquer de 1.000 ml, recolhendo cerca de 400 ml do extrato ; - Analisar o extrato para Brix, pol e pureza. 9.3 Umidade % bolo (U) - Pesar uma fração do bolo úmido restante e anotar como R1; - Secar à 105°C até peso constante em estufa; - Pesar o bolo seco e anotar como R2 . Cálculo Os cálculos relativos à análise do cush-cush são feitos utilizando as expressões a seguir: R1 - R2 Umidade % Bolo = U = ------------- 100




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R1 100 - U - 11 b Fibra % bolo = F = --------------------- 1 - 0,01 b Brix% bolo = B = 100 - U - F Pol % bolo = S = p (11 - 0,01 F) Peso do caldo extraído = PCE = 1.000 - PBU PCE x B%CE + PBU x B Brix % cush-cush = Bcc = -------------------------------------- 1.000 PCE x S%CE + PBU x S Pol % cush-cush = Scc = --------------------------------------- 1.000 PBU x F Fibra % cush-cush = Fcc = -------------- 1.000 Umidade % cush-cush = Ucc = 100 - Bcc - Fcc Onde: PBU peso do bolo úmido R1 peso da fração do bolo úmido usado para umidade R2 peso da fração do bolo após secagem B Brix do extrato do digestor P pol do extrato do digestor B%CE Brix % caldo extraído S%CE pol % caldo extraído Exemplo Peso do bolo úmido (g) ..................................................................................... 169,9 Peso da fração do bolo úmido usada para umidade (g) .................................... 50,0 Peso da fração do bolo após secagem (g) ........................................................ 28,6 Brix do extrato do digestor (%) .......................................................................... 0,6 Pol do extrato do digestor (%) ........................................................................... 0,5 Brix % caldo extraído ......................................................................................... 14,0 Pol % caldo extraído ......................................................................................... 11,9 50 - 28,6 U = ------------- x 100 = 42,8 50 100 - 42,8 - 11 x 0,6 F = ------------------------------- = 50,9 1 - 0,01 x 0,6




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B = 100 - 42,8 - 50,9 = 6,3 S = 0,50 (11 - 0,01 x 50,9) = 5,2 PCE = 1.000 - 169,9 = 830,1 830,1 x 14,0 + 169,9 x 6,3 Bcc = --------------------------------------- = 12,7 1.000 830,1 x 11,9 + 169,9 x 5,2 Scc = --------------------------------------- = 10,8 1.000 169,9 x 50,9 Fcc = --------------------- = 8,6 1.000 Ucc = 100 - 12,7 - 8,6 = 78,7 10 Teste de clarificação de caldos Os testes de clarificação realizados no processo ou em laboratório permitem avaliar a qualidade do tratamento do caldo efetuado pela Usina, aplicação correta de produtos químicos e comparar a eficiência de diferentes tratamentos do caldo, como por exemplo conhecer a influência da adição de fosfatos, cal, SO2, polieletrólitos etc. Diferentes tratamentos podem ser então comparados permitindo assim identificar aqueles que indiquem o melhor comportamento. 10.1 Testes de clarificação - Caldo do balão de Flash

Material - Kit para clarificação (projeto Copersucar, desenhos nos 87.301.61.01/87.301.61.00); - pHmetro; - Aquecedor manual, resistência; - Cronômetro; - Béquer, 1.000 e 2.000 ml; - Pipeta graduada, 10 ml; - Balão volumétrico‚ 1.000 ml. - Bastão de vidro; - Seringa graduada, 5 ml; - Luvas de amianto; Reagente - Polieletrólitos.




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Técnica - Ligar previamente o sistema de aquecimento do kit de Clarificação para atingir a temperatura de

trabalho (95oC); - Anotar o procedimento de tratamento do caldo realizado pela Usina; - Coletar uma amostra de caldo dosado (saída do balão de flash ou alimentação do decantador, sem

a adição de polieletrólito), suficiente para a realização do teste. Cada teste utiliza o volume de 1.000ml;

- Determinar o pH da amostra; - Adicionar no béquer (fundo) a quantidade desejada de polieletrólito para a realização do teste.

Verificar preparo e dosagem correta do polieletrólito; - Transferir o caldo dosado coletado (1.000ml) para o béquer que contém o polieletrólito, tendo o

cuidado de adicioná-lo pela parede do mesmo para evitar aeração. Agitar suavemente com um bastão de vidro.

- Após a floculação, transferir com cuidado o conteúdo do béquer para uma das provetas do kit de clarificação, utilizando as paredes da proveta para evitar aeração;

- Acionar o cronômetro e anotar os valores de volumes de lodo (ml) x tempo (s), conforme Tabela 20; - Após um tempo de 20 minutos, anotar o volume final de lodo e considerar terminado o teste. - O caldo clarificado sobrenadante‚ retirado e analisado para brix, pH, cor e turbidez; ou outras

determinações analíticas que se fizerem necessárias. Observações - O caldo coletado na saída do balão de flash ou alimentação do decantador já está na temperatura

requerida para o teste (98 - 100oC), devendo este ser realizado o mais rápido possível para evitar novo aquecimento;

- Para maior facilidade operacional na realização dos testes, o kit de decantação deve ser instalado próximo aos decantadores;

- Anotações de observação visual durante cada teste realizado (tamanho dos flocos, aparência do caldo, velocidade de sedimentação, etc.), também auxiliam na avaliação dos resultados (Tabela 21);

- O manuseio do caldo aquecido deve ser feito pelo técnico usando luvas de amianto; - Para maior precisão no procedimento analítico, o volume de caldo colocado na proveta deve

coincidir com o volume máximo da proveta (1.000 ml). Metodologia de cálculo - velocidade de sedimentação (cm/min) - Com as curvas de sedimentação de lodo construídas conforme ítem 8.2 e registro da Tabela 20,

são escolhidos os pontos compreendidos na fase inicial de sedimentação, ou seja, fase em que não há interferência entre os flocos sedimentados e na qual a curva apresenta a maior linearidade. Com os pontos obtidos fazer a regressão linear simples obtendo-se a equação da reta.

- A equação gerada por este procedimento é expressa da seguinte forma: V = at + b (1), onde: V = Volume de lodo, ml; a = Coeficiente angular da reta, ml/s; b = Coeficiente linear da reta, ml. A velocidade de sedimentação é obtida derivando-se a equação (1): dV




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----- = a (2) dt Na Prática, o procedimento adotado é: - Plotar os valores obtidos de volume de lodo (em ml) versus tempo de sedimentação (em segundos); - Traçar uma reta utilizando a parte linear da curva obtida acima; - Montar uma tabela contendo os pontos que fazem parte da reta traçada; - Determinar a equação da reta utilizando regressão linear. Para obter a velocidade em cm/min basta multiplicar a equação (2) (inclinação da reta) por C, onde: h C = -------- x 60 Vp Onde: C = Fator de conversão, função das dimensões da proveta utilizada; h = Altura interna da proveta (medida até a graduação máxima, 1.000 ml), em cm. Vp = Volume da proveta, em ml. 60 = Fator de conversão de segundos para minutos Exemplo de cálculo - velocidade de sedimentação (cm/min) Os dados indicados na Tabela 20 foram utilizados para cálculo de um exemplo seguindo o procedimento citado acima, conforme ilustrado na Figura 1. 10.2 Testes de Clarificação - Laboratório Material - Kit para clarificação (projeto Copersucar, desenhos nos 87.301.61.01/87.301.61.00); - pHmetro; - Aquecedor manual, resistência; - Cronômetro; - Béquer, 1.000 e 2.000 ml; - Pipeta graduada, 10 ml; - Balão volumétrico‚ 1.000 ml. - Bastão de vidro; - Seringa graduada, 5 ml; - Luvas de amianto; Reagentes - Leite de cal a 5oBé‚ ou sacarato de cálcio; - Dióxido de enxofre liqüefeito; - Polieletrólito e/ou outros produtos. Técnica - Ligar previamente o sistema de aquecimento do kit de clarificação para atingir a temperatura de

trabalho (95oC); - Coletar amostra de caldo misto ou a partir de amostras de cana, preparar amostras de caldo

extraído, suficientes para a realização dos testes, determinar o pH da amostra;




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- Adicionar SO2 (gasoso) no caldo a frio ou a quente (60oC) até atingir pH = 4,0, mantendo o caldo em agitação, anotar pH final;

- Adicionar leite de cal ou sacarato de cálcio (frio ou quente) até pH = 7,0; anotar pH final. - Proceder aquecimento até temperatura final do caldo na faixa de 98 a 100oC (ebulição); - Manter em ebulição por aproximadamente 2 minutos, para eliminação do ar no caldo; - Adicionar no béquer (fundo) a quantidade de polieletrólito desejada na realização do teste; - Transferir o caldo dosado (1.000 ml) para o béquer que contém o polieletrólito tendo o cuidado de

adicioná-lo pelas paredes do mesmo para evitar aeração; - Após floculação, transferir com cuidado o conteúdo do béquer para uma das provetas do kit de

clarificação, utilizando as paredes da proveta para evitar aeração; - Acionar o cronômetro e anotar os valores de volume de lodo (ml) x tempo (s) conforme Tabela 20; - Após um tempo de 20 minutos anotar o volume final de lodo e considerar terminado o teste. - O caldo clarificado sobrenadante‚ retirado e analisado para brix, pH, cor e turbidez, e/ou outras

determinações analíticas que se fizerem necessárias.

Observações

- Se for necessária a adição de P2O5 para a realização do teste, este deverá ser adicionado antes da dosagem com leite de cal ou sacarato de cálcio;

- Caldo misto com teores de P2O5 acima de 200 mg/l não necessitam dosagem adicional de fósforo. Caldos com teores inferiores a este valor devem receber a complementação de fósforo, podendo usar fontes de fósforo como ácido fosfórico, fosfato trissódico, MAP, DAP, etc.;

- Para testes com caldo extraído de amostras de cana recomenda-se diluir este caldo de maneira que o seu brix seja próximo do brix do caldo misto normal da Usina;

- Para testes de clarificação a diferentes pH, o caldo amostrado deve ser homogeneizado e separado em alíquotas individuais de 1.000 ml antes de cada tratamento.

- Anotações de observação visual durante cada teste realizado (tamanho dos flocos, aparência do caldo, velocidade de sedimentação, etc.) também auxiliam na avaliação dos resultados (Tabela 21);

- O manuseio do caldo aquecido deve ser feito pelo técnico usando luva de amianto.

Figura 1: Curva de Sedimentação de Lodo (exemplo, conforme Tabela 20).

y Pontos na fase inicial de sedimentação (linear)

Vol. de Lodo (ml) x Tempo (seg)

0

200

400

600

800

1000

1200

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Tempo (seg)

Vo

l. L

od

o (

ml)




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Tempo Volume de lodo (ml) 0 1000 10 900 20 750 30 600 Equação gerada: 40 520 50 400 V (ml) = a x t (s) + b 60 320 V (ml) = -10,35 x t (s) + 962,9 70 250 80 200

yy Cálculo de C:

Altura da proveta = h = 35 cm Volume da proveta = Vp = 1000 ml

35 C = -------------- x 60 = 2,1 1000

yyy Velocidade de sedimentação (cm/min)

V = -a x C V = -(-10,35) x 2,1 = 20,7 cm/min.

11 Tamanho médio de partículas de cana preparada e bagaço

O comprimento das partículas fibrosas tem significativa influência nas características de alimentação de cada terno. Ao longo do conjunto de moagem as partículas têm seu tamanho diminuído e a alimentação tende a ficar mais difícil. Material - Prensa hidráulica automática, 250 Kgf/cm2; - Balança de precisão, cap. 2,0 Kg, legibilidade 0,1 g; - Agitador mecânico com suporte para peneiras, frequência de vibração 3.600 por min, com

reostato de regulagem da amplitude de vibração; - Estufa elétrica com circulação forçada de ar ou estufa Spencer; - Cesto de tela, φ furos 2,5 mm; - Peneiras com aberturas em mm 12,7; 6,35; 3,36 (ABNT-6); 1,68 (ABNT-12); 1,00 (ABNT-

18); 0,595 (ABNT-30); 0,42 (ABNT 40) e fundo coletor. Técnica - Pesar aproximadamente 200 g de cana preparada (ou 150 g se for bagaço) e transferir

para o cilindro da prensa; - Prensar por 1 min a 250 Kgf/cm2 e desprezar a caldo extraído; - Retirar o bolo úmido da prensa, desfazer o bolo, homogeneizar e transferir para o cesto de

tela previamente pesado; - Levar à estufa e secar a 105°C, até peso constante; - Deixar esfriar até atingir a temperatura ambiente e pesar; - Transferir a amostra para um conjunto de peneiras de 12,7; 6;35 e 3,36 mm mais o fundo

coletor e acionar o agitador por 3 min na posição 10 do reostato; - Pesar cada fração retida e anotar;




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- Transferir a amostra retida no fundo coletor para outro conjunto de peneiras ABNT 12, 18, 30, 40 e fundo coletor;

- Acionar o agitador por 10 min na posição 8 do reostato; - Pesar cada fração retida e anotar. Cálculo O tamanho médio das partículas (TMP) é calculado conforme indicado a seguir:

Peneira ABNT

Abertura peneira (mm)

Tamanho médio (mm)

xi

Peso retido por peneira

(g)

% retida na peneira

fi

xi x fi

- 12,70 13,10 - 6,35 9,53 6 3,36 4,86 12 1,68 2,52 18 1,00 1,34 30 0,595 0,80 40 0,42 0,51

Fundo 0,0 0,39 ∑xi x fi ∑xi x fi TMP = ---------- ou TMP = --------- ∑fi ∑fi Exemplo:

Peneira ABNT

Abertura peneira (mm)

Tamanho médio (mm)

xi

Peso retido por peneira

(g)

% retida na peneira

fi

xi x fi

- 12,70 13,10 3,4 5,51 72,18 - 6,35 9,53 5,1 8,27 78,81

6 3,36 4,86 7,7 12,48 60,65 12 1,68 2,52 8,3 13,45 33,89 18 1,00 1,34 9,6 15,56 20,85 30 0,595 0,80 9,2 14,91 11,93 40 0,42 0,51 10,1 16,37 8,35

Fundo 0,0 0,39 8,3 13,45 5,25 ∑ 61,7 100,00 291,91

291,91 TMP = ---------- 100 TMP = 2,92 mm 12 Turbidez (NTU) Materiais de Processo (Caldo, Xarope e Méis) 12.1 Escopo e Aplicação




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Determinar a turbidez NTU em amostras de caldos, xaropes, massas, magma e méis, por turbidimetria. 12.2 Resumo do Método A amostra é diluída a 1,0 °Brix ou 10,0 °Brix e lida em turbidímetro, que fornece a turbidez em unidades nefelométricas de turbidez (NTU). 12.3 Equipamentos e Materiais − Turbidímetro, capacidade de leitura de 0 a 1000 NTU, variação máxima de ± 5 %, baseada em

padrão de Formazina;

Nota 1 - Diferenças nas características físicas do turbidímetro causam diferenças nos valores medidos, mesmo utilizando soluções padrão de calibração. Este efeito é minimizado pela padronização da configuração do turbidímetro, que deve ter uma distância atravessada pela luz incidente e dispersa dentro do tubo de amostra não superior a 10 cm e ângulo de 90° do detetor da luz dispersa em relação à direção da luz incidente.

− Kit de padronização do turbidímetro, contendo padrões secundários de turbidez, estabilizados na

forma de gel, que atenda a capacidade de leitura do turbidímetro; − Células para amostras; − Balança semi-analítica, resolução 0,1 g; − Conjunto de filtração para membrana, diâmetro de 47 mm; − Vidrarias e utensílios comuns de laboratório.

12.4 Reagentes e Soluções − Água Deionizada. 12.5 Procedimento Calibração do Turbidímetro − Operar/ Calibrar o turbidímetro conforme indicado no manual de operação do equipamento. 12.6 Preparo das Amostras 12.6.1 Caldo Misto – 1 °Brix − Resfriar a amostra até temperatura ambiente, homogeneizar, medir o Brix refratométrico a 20°C e

anotar; − Calcular a quantidade de amostra para obter uma solução com 1 ºBrix, a partir do Brix da amostra

original, empregando a seguinte equação:

B

b x 100 y =

Onde: y = Peso do caldo a ser diluído (g); b = Brix refratométrico desejado, (Brix = 1,0 a 20°C);




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B = Brix refratométrico a 20°C do caldo original. Exemplo: Seja: Brix da amostra original = 16,0 °Brix

16,0

1 x 100 y = = 6,25 g

Nota 2: O resultado do cálculo deve ser expresso com uma ou duas decimais em função da balança utilizada para a pesagem. − Pesar a quantidade calculada da amostra original em béquer de 150 mL, previamente tarado,

completar o peso para 100,0 g com água deionizada e homogeneizar. 12.6.2 Caldo Clarificado – 10 °Brix − Resfriar a amostra até temperatura ambiente, homogeneizar, medir o Brix refratométrico a 20°C e

anotar; − Calcular a quantidade de amostra para obter uma solução a 10º Brix, a partir do Brix da amostra

original, empregando a seguinte equação:

B

b x 100 y =

Onde: y = Peso do caldo a ser diluído (g); b = Brix refratométrico desejado, (Brix = 10,0 a 20°C); B = Brix refratométrico a 20°C do caldo original. Exemplo: Seja: Brix da amostra original = 14,5 °Brix

14,5

10 x 100 y = = 68,96 g

Nota 3: O resultado do cálculo deve ser expresso com uma ou duas decimais em função da balança utilizada para a pesagem. − Pesar a quantidade calculada da amostra original em béquer de 150 mL, previamente tarado,

completar o peso para 100,0 g com água deionizada e homogeneizar. 12.6.3 Xaropes, Massas, Magma e Méis – 10 °Brix − Resfriar a amostra até temperatura ambiente, homogeneizar e pesar 50,0 g em erlenmeyer de 250

mL previamente tarado;




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− Adicionar água deionizada até completar o peso para 100,0 g e homogeneizar até completa dissolução;

− Medir o Brix refratométrico a 20°C e anotar (Solução 1); − A partir da Solução 1 preparar a Solução 2 a 10,0 °Brix, empregando a seguinte equação:

B

b x 100 y =

Onde: y = Peso da solução 1 a ser diluída (g); b = Brix refratométrico desejado, (Brix = 10,0 a 20°C); B = Brix refratométrico a 20°C da solução 1.

Exemplo: Seja: Brix da amostra original = 28,0 °Brix

28,0

10 x 100 y = = 35,71 g

Nota 4: O resultado do cálculo deve ser expresso com uma ou duas decimais em função da balança utilizada para a pesagem.

− Pesar a quantidade da Solução 1 em béquer de 150 mL previamente tarado, completar o peso para 100,0 g com água deionizada e homogeneizar (Solução 2).

Leitura da turbidez da amostra − Deixar a solução em repouso aproximadamente 5 minutos, para a eliminação de bolhas; − Colocar a amostra diluída a 1 °Brix ou 10,0 °Brix na célula para amostra do turbidímetro, até a

marca indicada; − Colocar a célula no compartimento de amostra do turbidímetro; − Aguardar estabilizar a leitura da turbidez e anotar. Cálculo A leitura obtida no turbidímetro é a turbidez da amostra, não sendo necessário nenhum cálculo adicional. Resultado O resultado final é expresso em números inteiros de unidade nefelométrica de turbidez (NTU). Referência Bibliográfica APHA-A W W A-WPCF - Standard Methods For Examination of Water and Wastewater, Turbidity, 14th Edition, 1975, p. 131 -139.




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ASBC- Methods of Analysis, 7th Edition, 1976, Formazin Turbidity Standards.

13 Impurezas Minerais e Vegetais em Carregamento de Cana 13.1 Objetivo

Determinar a quantidade de impurezas minerais e vegetais na cana recebida na indústria, com método de amostragem pela sonda e limpeza manual.

13.2 Introdução

As impurezas na carga influi nos resultados de análises da qualidade da cana (fibra e pol%cana) nos cálculos da eficiência industrial e no processamento com aumento de desgastes, perdas de açúcar, consumo adicional de potência, manutenção, qualidade do açúcar, etc. Por outro lado para se conhecer a qualidade do trabalho de colheita é necessário ter um parâmetro de referência para controle da atividade. A metodologia apresentada a seguir não fornece números absoluto, mais resultados relativos que permite avaliação tanto pela área agrícola como industrial para definir ações de melhorias.

13.3 Procedimento

Quantidade de amostra

• Na coleta de informações é necessária a determinação das impurezas minerais e vegetais, e também das análises de PBU, Brix, Pol e PBS da cana suja e limpa.

• Coletar e processar um número mínimo de 5 amostras por dia e durante toda a safra. • Esta quantidade deverá ser distribuída proporcionalmente entre a cana recebida diariamente

na indústria, por: − Origem: própria e de fornecedor − Tipo de cana: inteira e picada, queimada ou crua − Corte: manual e mecânico

Equipamentos e materiais • Lona Plástica (2 x 2 m); • Escova de cerdas de nylon; • Luvas tipo cirúrgica; • Peneira comum com abertura nominal de 4,0 mm (ABNT nº 5) diâmetro aprox.70 cm; • Peneira comum com abertura nominal de 2,0 mm (ABTN nº 10) diâmetro aprox 50 cm; • 02 baldes plásticos com capacidade de 60 litros; • 02 baldes plásticos com capacidade de 10 litros; • Balança com capacidade de 30 kg; • Balança de precisão legibilidade. 0,1 g. Amostragem • Escolher aleatoriamente um carregamento de cana; • Amostrar a carga por sonda horizontal mecânica, de acordo com as normas do sistema de

pagamento de cana; • Repetir a amostragem em posições imediatamente acima dos furos originais;




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• Analisar a primeira amostra de acordo com o sistema de pagamento de cana (PBU, Brix, e Pol);

• Coletar a segunda amostra em balde seco previamente tarado e pesar para determinação do peso da amostra.

Determinação das impurezas

• Colocar o balde com a amostra sobre a lona plástica devidamente limpa e seca; • Limpar cada tolete com o auxílio de luvas e escova, deixando todas as impurezas sobre a

lona plástica e os toletes limpos em outro balde de 60 litros; • Retirar manualmente do material, depositado sobre a lona, as impurezas de origem vegetal e

colocá-las no balde de 10 litros; • Peneirar o restante do material em peneira de abertura 4,0 mm, procurando sempre tirar da

parcela retida na peneira, as impurezas vegetais, colocando-as no balde de 10 litros. A parte retirada na peneira deve ser colocada no balde contendo os toletes limpos. Repetir este procedimento por 3 vezes;

• Peneirar o restante do material em peneira de abertura 2,0 mm. O material retido na peneira deve ser colocado no balde contendo os toletes limpos. Repetir este procedimento por 4 vezes;

• O material restante das peneiragens será considerado impurezas minerais; • Pesar as impurezas vegetais e minerais separadamente; • Os resultados obtidos deverão ser anotados na planilha anexa. Cálculo O percentual de impurezas na carga será dado pelas expressões:

% imp. vegetais = peso impurezas vegetais (Kg)

peso amostra (Kg) x 100

% imp.minerais = peso impurezas minerais (Kg)

peso amostra (Kg) x 100

% imp. totais = % imp. vegetais + % imp. minerais Exemplo

Peso da amostra de cana .(kg) 16,2 Peso impurezas vegetais (g) 482,1 Peso impurezas minerais (g) 90,8 % impurezas vegetais 2,98 % impurezas minerais 0,56 % impurezas totais 3,54

14 Cal virgem É necessária a determinação do teor de cal útil da amostra para o controle de qualidade na aquisição deste insumo. Material




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- Balança analítica, legibilidade 0,1 g; - Cápsula de pesagem; - Mesa agitadora; - Moinho para trituração da cal ou equivalente; - Peneira, malha 0,100 mm; - Balão volumétrico, 250 ml; - Erlenmeyer, 250 ml; - Béquer, 250 ml; - Funil sem haste, φ 100 mm; - Bureta, 50 ml, div. 1/10; - Papel de filtro qualitativo, φ 160 mm. Reagente - Solução de açúcar 35% (p/p); - Solução de HCI 1 N; - Solução indicadora de metil - orange 0,1 % (p/v). Técnica - Pesar 2,5 g da cal previamente homogeneizada, triturada e pulverizada; - Transferir para balão volumétrico de 250 ml com cerca de 150 ml de solução de açúcar; - Manter o balão sob agitação por uma hora e completar o volume de açúcar; - Homogeneizar e filtrar desprezando-se os primeiros 20 a 30 ml; - Pipetar 100 ml do filtrado para erlenmeyer de 250 ml e titular com solução de ácido

clorídrico 1 N, usando como indicador alaranjado de metila; - Anotar o volume gasto (V). Cálculo CaO útil (%) = V x f x 2,8 Onde: V = volume gasto de HCI 1 N f = fator de correção da solução de HCI Exemplo Volume gasto de HCl (ml) ................................................................................. 33,5 Fator de correção .............................................................................................. 1,0025 CaO útil (%) ....................................................................................................... 94,0

Especificação recomendada CaO útil mínimo (%) .......................................................................................... 90,0

15 Enxofre 15.1 Preparo da Amostra Material - Almofariz com pistilo, 200 ml.




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Técnica - Homogeneizar e triturar parte da amostra em almofariz até reduzir a pó; - Transferir a amostra pulverizada para um recipiente limpo e seco e manter hermeticamente fechado. 15.2 Umidade Material - Estufa elétrica; - Balança analítica, legibilidade 0,1 mg; - Pesa-filtro, 50 ml; - Dessecador completo. Técnica - Pesar aproximadamente 20,0 g da amostra pulverizada em um pesa-filtro previamente tarado; - Transferir para estufa regulada para 75 - 80 °C e deixar por 4 h; - Retirar, esfriar em dessecador e pesar. Cálculo (A - B) Umidade (%) = --------------- x 100 PA Onde: A = Pesa-filtro + amostra (g) B = Pesa-filtro + amostra seca (g) PA = Peso da amostra (g) Exemplo Pesa-filtro vazio (g) ............................................................................................ 65,636 Pesa-filtro + amostra (g) (A) .............................................................................. 87,738 Pesa-filtro + amostra seca (g) (B) ...................................................................... 87,682 Peso da amostra (g) (PA) .................................................................................. 22,102 Umidade (%) ....................................................................................................... 0,25 15.3 Betume e Cinzas Material - Forno mufla; - Balança analítica, legibilidade 0,1 mg; - Capela; - Dessecador completo; - Cápsula de porcelana, 100 ml; - Bico de Bunsen, tipo Mecker; - Tripé de ferro;




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- Tela de amianto. Técnica - Pesar aproximadamente 40,000 g da amostra (Pa) em uma cápsula de porcelana previamente

calcinada a 800°C e tarada (P1); - Aquecer sob chama de bico de Bunsen até iniciar a queima; - Retirar o aquecimento e deixar queimar totalmente; - Aquecer novamente a cápsula sob chama até o desaparecimento da cor escura e aparecimento de

uma cor acinzentada; - Esfriar em dessecador e pesar (P2); - Transferir a cápsula para a mufla, aquecer gradativamente até 800°C e manter nesta

temperatura por 30 minutos; - Retirar, esfriar em dessecador e pesar (P3). Cálculo (P2 - P3) Betume (%) = ------------------- x 100 Pa (P3 - P1) Cinzas (%) = ------------------- x 100 Pa Onde: Pa = Peso da amostra (g) P1 = Peso da cápsula vazia (g) P2 = Peso da cápsula + resíduo após carbonização (g) P3 = Peso da cápsula + resíduo após calcinação (g) Exemplo Peso cápsula vazia (P1) (g) .............................................................................. 99,4429 Peso cápsula + resíduo após carbonização (P2) (g) ........................................ 99,4988 Peso cápsula + resíduo após calcinação (P3) (g) ............................................. 99,4713 Peso da amostra (Pa) (g) .................................................................................. 40,1433 Betume (%) ....................................................................................................... 0,07 Cinzas (%) ........................................................................................................ 0,07 15.4 Acidez Material - Balança de precisão, legibilidade 0,01 g; - Erlenmeyer, 300 ml; - Proveta graduada, 50 ml; - Bureta, 10 ml, div. 0,1; - Agitador magnético. Reagente




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- Álcool isopropílico (ou etanol); - Solução de hidróxido de sódio 0,1 N; - Solução indicadora de fenolftaleína 0,1 % (p/v). Técnica - Pesar aproximadamente 15,0 g da amostra diretamente em um erlenmeyer de 300 ml; - Acrescentar 25 ml de álcool isopropílico e agitar de forma que todo enxofre entre em contato com o

álcool; - Adicionar 50 ml de água destilada e deixar em agitação por 30 min; - Titular com a solução de hidróxido de sódio 0,1 N utilizando a solução de fenolftaleína como

indicador e anotar o volume gasto; - Fazer uma prova em branco utilizando 25 ml de álcool isopropílico e 50 ml de água destilada. Cálculo (VB - VA) x N x 4,9 Acidez (%) = ----------------------------- Pa Exemplo Volume gasto na prova (ml) (VA) ....................................................................... 0,1 Volume gasto na amostra (ml) (VB) ................................................................... 3,5 Peso da amostra (g) (Pa) ................................................................................... 15,04 Normalidade da solução NaOH (N) .................................................................... 0,1 Acidez (%) .......................................................................................................... 0,11 15.5 Pureza A pureza do enxofre será expressa em base seca e determinada pela expressão: Pureza (%) = 100 - (cinzas + betume + acidez) Para o exemplo tem-se: Pureza (%) = 99,7 16 Pureza de soda cáustica (escamas) Material - Balança analítica, legibilidade 0,1 mg; - Balão volumétrico, 500 ml; - Pipeta volumétrica, 100 ml; - Erlenmeyer, 250 ml; - Bureta, 25 ml. div. 0,1 ml; - Pipeta graduada, 5 ml. Reagente - Solução indicadora de metil-orange 0,1% (p/v);




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- Solução de ácido clorídrico 1 N; - Solução de cloreto de bário 10% (p/v). Técnica - Pesar 5,0 g da amostra, dissolver em água destilada recém-fervida e resfriada, transferir

quantitativamente para balão volumétrico de 500 ml e completar o volume; - Pipetar alíquotas de 100 ml para dois erlenmeyers de 250 ml e adicionar a um deles 5 ml de

solução de cloreto de bário 10%; - Agitar com movimentos circulares até o aparecimento de leve precipitado branco; - Titular com a solução de ácido clorídrico 1 N usando como indicador solução de metil-orange 0,1%; - Anotar o volume gasto (V1); - Titular a outra alíquota contida no erlenmeyer com solução de ácido clorídrico 1N, usando

solução de metil-orange 0,1% como indicador; - Anotar o volume gasto (V2). Cálculo V1 x 0,040 x 100 NaOH (%) = --------------------------- p (V2 - V1) x 0,053 x 100 Na2CO3 (%) = --------------------------------- p Onde: p = Peso da amostra em g V1 = Volume gasto da solução de ácido clorídrico 1N, em ml V2 = Volume gasto da solução de ácido clorídrico 1N, em ml Exemplo Se for pesado exatamente 5,0 g da amostra, teremos na alíquota de 100 ml o equivalente a 1,0 g, isto é, p = 1,0 g. Sejam os volumes gastos: V1 = 24,1 ml V2 = 24,3 ml 24,1 x 0,040 x 100 NaOH (%)= ----------------------------- = 96,4 1,0 (24,3 - 24,1) x 0,053 x 100 Na2CO3 (%)= ------------------------------------ = 1,1




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1,0 A porcentagem não dosada, isto é, 100 - (96,4 + 1,1) representa a umidade e impurezas presentes na amostra. Nota: A concentração de hidróxido de sódio representa a pureza que no caso é 96,4%. As impurezas é obtida pela seguinte expressão: Não dosado (%) = 100 - (%NaOH + % Na2CO3 ) . 17 Pureza de sulfato de alumínio Material - Balança analítica, legibilidade 0,1 mg; - Estufa; - Forno mufla; - Dessecador completo; - Funil, haste curta, diâmetro 120 mm; - Béquer de 250 ml; - Pipeta graduada; - Cápsula de porcelana de 150 ml; - Tripé de ferro; - Bico de Bunsen; - Tela de amianto; - Papel de filtro quantitativo Whatman nº 41 ou equivalente. Reagente - Solução indicadora de vermelho de metila 0,1%; - Hidróxido de amônio concentrado p.a.. Técnica - Pesar 1,00 g da amostra, transferir para béquer de 250 ml e dissolver com 100 ml de água

destilada, aquecer até o próximo a fervura (+ 80ºC); - Filtrar, lavar o resíduo retido no papel de filtro com porções de água destilada aquecida, recolhendo

todo o filtrado em béquer de 250 ml; - Adicionar ao filtrado algumas gotas da solução indicadora de vermelho de metila até coloração rosa

persistente, acrescentar gota a gota hidróxido de amônia conc. até a solução tornar-se levemente amarelada;

- Filtrar, lavar o resíduo retido no papel de filtro com porções de água destilada aquecida e descartar o filtrado, transferir o papel de filtro contendo o resíduo para uma cápsula de porcelana previamente tarada;

- Secar em estufa a 105ºC e a seguir carbonizar com auxílio do bico de Bunsen; - Colocar na mufla, aquecer gradativamente até atingir 1100ºC e manter por 30 min; - Resfriar em dessecador e pesar.




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Cálculo (P1 - Po) Al2O3 (%) = --------------- P Onde: P = Peso da amostra utilizada para análise (g); Po = Peso da cápsula limpa e seca (g); P1 = Peso da cápsula + resíduo (g). Exemplo P = Peso da amostra utilizada para análise (g); ............................................. 1,0000g Po = Peso da cápsula limpa e seca (g); ........................................................... 86,5181g P1 = Peso da cápsula + resíduo (g). ................................................................ 86,6886g

(P1 - Po) Al2O3 (%) = --------------- P Al2O3 (%) = 17,05 Al2(SO4) 3 (%) = Al2O3 (%) x 3,3538 Exemplo Al2O3 (%) ........................................................................................................... 17,05 Al2(SO4) 3 (%) ................................................................................................... 57,18

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Capitulo05