Kappa-luku

Kappaluvulla kuvataan kuitujen joukossa jäljellä olevan ligniinin määrää. 

Ligniini aiheuttaa massan ruskean värin ja mitä korkeampi kappaluku sitä tummempaa massa on. 

Ligniini pyritään poistamaan mahdollisimman tehokkaasti ennen valkaisua, koska keitossa ja happivaiheessa käytettävät kemikaalit ovat valkaisukemikaaleja halvempia. Liika ligniininpoisto keitossa ja happivaiheessa voi johtaa selluloosan liukenemiseen, mikä heikentää saantoa ja massan lujuutta. 

Keitosta tulevan massan kappaluku vaihtelee puulajeittain. Tavallisesti kappaluku vaihtelee kahdenkymmenen ja neljänkymmenen välillä. Mikäli massaa ei ole tarkoitus valkaista voi ligniinipitoisuus olla korkeampi.

Kappa-luku työ:

- Kaliumpermanganaatti pa 20 mmol/l- Natriumtiosulfaatti pa 0,2 mol/l- Kaliumjodidi pa 1,0 mol/l- Rikkihappo pa 2,0 mol/l- Tärkkelysliuos 0,2 %- Selluloosamassanäyte 

- Byretti 50 ml- Dekantteri 600 ml, 250 ml- Magneettisekoitin

Kappa-luvun määritys:

Massan kuiva-aine pitoisuus IR-kuivaimella 94,50%

Punnitsin 1,000 g massanäytettä, laitoin näytteen 600ml dekantteriin ja lisäsin 350 ml vettä. Tämän jälkeen pistin dekantterin magneettisekoittajalle ja odotin, että näyte oli hajonnut. Tällä välin otin 50 ml kaliumpermanganaattia ja 50 ml rikkihappoa. Kun näyte oli hajonut niin lisäsin happoseoksen näytteeseen, huuhdoin happoastian viellä 50 ml vedellä ja lisäsin näytteen. (Lopputilavuus 500ml) Odotin 10 min jonka jälkeen lisäsin 10 ml kaliumjodidia jonka jälkeen seos muuttui rusehtavaksi. Titrasin liuoksen natriumtiosulfaatilla kellertävään sävyyn. Tässä välissä lisäsin 5 ml tärkkelysliuosta jolloin väri muuttui tumman siniseksi. Viimeiseksi titrasin viellä seoksen värittömäksi.
Tiosulfaatin kulutus oli 15,9 ml.

Nollanäytteen määrityksessä tein ihan samanlailla, mutta ilman massanäytettä. Tiosulfaatin kulutus oli 20,6 ml.

Seuraavaksi otin 0,5 g massanäytettä ja tein sille ihan samanlailla jolloin tiosulfaatin kulutus oli 10,2 ml.

Kappa-luvun laskeminen:

m = (t/100)*p

m = massa
t = massan kuiva-ainepitoisuus
p = massanäytteen massa

(94.50/100)*1,00 = 0,945 g
(94,50/100)*0,5 = 0,4725 g

Reaktiossa kuluva permanganaatin määrä:

a = reaktiossa kuluva permanganaatin määrä
b = tiosulfaatin kulutus nollanäytteellä
c = tiosulfaatin kulutus massanäytteellä

20.6 - 10,2 = 10,4
10,4 * 2 = 20,8

20.6 - 15.9 = 4,7
4,7 * 2 = 9,4

Kappa-luku:

a = reaktiossa kulunut permanganaatin määrä
d = kerroin taulukosta
m = täysin kuiva massanäyte

20.8 * 0,982 / 0,945 = 21,6
9,4 * 0,94 / 0,4725 = 18,7

Alkoholipitoisuuden määritys oluesta tislaamalla

Aloitin kokoamalla tislauslaitteisto. 

- 250ml tislauskolvi

- Sähköhaude

- Vigreux -kolonni

- Tislausväliosa

- Lämpömittari

- Liebeg-jäähdytin

- Tislausmutka

- 100ml kolvi

- 2 kumiletkua

Tislaus:

- Mittasin 100ml olutta ja kaadoin sen tislauskolviin + lisäsin lusikan kärjellisen kiehumakiviä. 

- Sähköhaude päälle ja kolviin kiinni.

- Vesikierto päälle Liebeg-jäähdyttimeen

- Lämpötila nostettiin 79-84 c ja yritettiin pitää se siinä, mutta lämpötila nousi välillä yli 84 c jolloin sähköhaude laskettiin kolvista "irti"

- Tislaamista jatkettiin n. tuntia, jonka jälkeen otin tisleen talteen dekanterilasiin.

- Pipetoin tislettä millin ja punnitsin sen analyysivaa'alla.

TULOKSET: 

- Tislettä 4,4ml. 

- 1 ml = 0,781g.

- 99% etanolia.

Ioninvaihto yksi - ja kaksialustaisella ioninvaihtimella

Ioninvaihdoksi kutsutaan menetelmää, jossa vaihdetaan liuoksen sisältämät epätoivotut ionit toivotuiksi ioneiksi. Veden puhdistuksessa ioninvaihtomateriaalina käytetään hartsia, joka pystyy muuttamaan suolaisen veden puhtaaksi vedeksi.

Työssä käytettävät laitteet:

Johtokykymittari
Anioninvaihtokolonni
Kationinvaihtokolonni
Sekahartsi

Työ:

Työn tarkoituksena oli tutustua ioninvaihtimen rakenteeseen. 

Ajoin vettä jokaisen kolonnin läpi erikseen n.15 minuuttia.

Jokaisen ajon jälkeen otin näytteen ja mittasin sähkönjohtokyvyn.


Vesijohtovesi = 142,6 µS/cm
Anioninvaihtokolonni = 260 µS/cm
Kationinvaihtokolonni = 176,4 µS/cm
Sekahartsi = 276 µS/cm

Vaahdotus on yleisin rikastusmenetelmä.

Vaahdotuksessa rikastettavan aineen ja veden seokseen puhalletaan ilmakuplia, joihin rikastettavat mineraalit tarttuvat, ja kuplien noustessa pintaan kehkeytyy vaahdotusastian pintaan mineraalipitoinen vaahto, joka kuoritaan talteen ja kuivataan. Käänteisessä vaahdotuksessa talteen otetaan vaahdotusastian pohjalle kertyvä sakka. Vaahdottumisen tehostamiseksi voidaan käyttää erilaisia vaahdotuskemikaaleja. 

Vaahdotus työ:


Selvitin kennon tilavuuden kaatamalla sen mittalasilla täyteen vettä. Tilavuus: 1300ml

Laskin paljonko tarvitsen kiintoainetta kun kiintoainepitoisuuden pitää olla 20-m%.
Tarvittu kiintoaine; 260g jauhettua talkkikiveä.

Murskasin talkkikiven leukamurskaimella mahdollisimman pieneen raekokoon ja jauhoin viellä murskatun talkkikiven hienoksi planeettakuulamyllyllä.

Seuloin jauhetun talkkikiven oikeaan raekokoon < 0,125 mm täryseulalla ja otin sen jälkeen n. 2g näytteen talteen ja loput käytin vaahdotukseen. 

Laskin sekoittimen kennostoon, säädin pyörimisnopeuden ja otin astian johon kaavin vaahdon.

Lisäsin kennoon veden, vaahdotettavan talkkikiven, vaahdotuskemikaalin (1-til-% Medi-Froth 300-x)  ja avasin paineilmahanan. 

Kun vaahtoa alkoi kertyä keräsin sitä lastan avulla kennollaa keruuastiaan. 

Lisäsin vettä välillä kennoon, jotta pinta pysyi tarpeeksi korkealla. 

Vaahdotusaika oli 15min.

Seuraavaksi imusuodatin rikasteesta veden pois. 

Kuivatin suodatinkakun lämpökaapissa.

Kuivuneesta suodatinkakusta otin n. 2g  näytteen.

Vakiopainotin kaksi posliiniupokasta pitämällä niitä 30min 1000 asteessa hehkutusuunissa, jonka jälkeen jäähdytin niitä eksikaattorissa toiset 30min.

Merkitsin upokkaat (rikaste ja syöte ) ja punnitsin nämä vakiopainotetut upokkaat analyysi vaa'alla.

Punnitsin syötteen ja rikasteen niille merkittyihin upokkaisiin. 

Laitoin upokkaat näytteineen puoleksi tunniksi hehkutusuuniin (1000 astetta) ja sen jälkeen jäähdytin puoli tuntia eksikaattorissa.

Lopuksi punnitsin jäähtyneet upokkaat näytteineen.

Tulokset:
mt1 = tyhjä vakiopainotettu upokas (syöte) = 14,03 g
mt2 = tyhjä vakiopainotettu upokas (rikaste) = 49,10 g
m1 = syötteen massa = 0,96 g
m2 = rikasteen massa = 1,00 g
m3 = syötteen massa + upokas hehkutusuunin jälkeen = 0,96 g + 14,03 g = 14,81 g
m4 = rikasteen massa + upokas hehkutusuunin jälkeen = 1 g + 49,10 g = 49,99g
m5 = syötteen massa hehkutuksen jälkeen = 14,81 g - 14,03 g = 0,78 g
m6 = rikasteen massa hehkutuksen jälkeen = 49,99 g - 49,10 g = 0,89 g
ms = syötteen hehkutushäviö = 0,96 g - 0,78 g = 0,18g
mr = rikasteen hehkutushäviö = 1 g - 0,89 g = 0,11g
Hehkutushäviö % syöte = (100* 0,18) / 0,96 = 18,75
Hehkutushäviö % rikasta = (100* 0,11) / 1 = 11
Talkkipitoisuus % syöte = 67,24
Talkkipitousuus % rikaste = 85,05

pH

pH:ta mitataan useilla eri prosessiteeollisuuden aloilla mm. elintarvike-, lääke-, sellu- ja paperiteollisuudessa, vedenkäsittelyssä sekä kemikaalien tuotannossa. 

Koulussa mittasimme ph:n colasta, vedestä, sitruunamehusta, etikasta, saippuasta ja mehusta.

Työ:

Kalibroimme pH mittarin pH4 ja pH7 liuoksilla, jonka jälkeen mittasimme aineiden pH arvon. pH mittarin pää huuhdeltiin joka mittauksen välillä.

Tulokset:

Vesijohtovesi pH 7,00
Coca-cola pH 2,38
Sitruunamehu pH 2,11
Etikka pH 2,20
Saippualiuos pH 10,26
Tiivistemehu pH 2,96

Sulamispiste

Sulamispiste on jokaiselle aineelle ominainen lämpötila jossa aine muuttuu kiinteästä 

olomuodosta nestemäiseen olomuotoon. 

(Käänteinen reaktio, muutos nestemäisestä olomuodosta kiinteään tapahtuu jähmettymispisteessä.)

Mittasimme kofeiinin ja vanillan sulamispisteet (M-560 sulamispistelaitteella) 

Asetimme laitteen aloituslämpötilaksi 5-10 C vähemmän kuin aineiden sulamis-/kiehumispiste ja lämpötilan nousu nopeudeksi 10 c/min. Seurasimme prosessia koneessa olevan suurennuslasin avulla.

Coffeine & Vanilla

Coffeine 

Sulamispiste 236,5 

Tulokset:

Aloituslämpötila 230 

Lopetuslämpötila 240 

Lähti sulaan 237 & oli sulanut 238 

Vanilla

Sulamispiste 81,5 

Tulokset:

Aloituslämpötila 75 

Lopetuslämpötila 85

Lähti sulaan 82 & oli sulanut 84

Unelma työssäoppimispaikkani

Unelma työssäoppimispaikkani on päästä johonkin paperitehtaaseen.. 

* Suurin Suomessa toiminnassa olevista paperitehtaista on StoraEnso Oyj:n Oulun paperitehdas.
* Pienin Kotkamills Oy:n Tainionkosken laminaattipaperitehdas.
* Suomen vanhin ja pienin tuotantokäytössä oleva paperikone on Tervakoskella ja uusin on Raumalla. 

Paperitehtaalla ei niinkään ole väliä johon menen työharjoitteluun, mutta koska asun Nokialla niin SCA (Nokian paperitehdas) on päällimmäisenä mielessä.

Paperitehdas valmistui Nokialle vuonna 1880. 

Nokian paperi on nykyisin ruotsalaiseen SCA -metsäteollisuusyhtiöön kuuluva pehmopaperitehdas. 

Nokian paperitehtaalla valmistetaan kotitalouksille ja suurtalousasiakkaille pehmopaperiin perustuvia kertakäyttöisiä hygienia- ja kattamisalan kulutustuotteita. Yhtiön tuotemerkkejä ovat Lotus Soft Embo, Emilia, Luonnonystävän, Royal, Nessu ja Lotus Professional.