Utveckling av metod för att förutsäga "farliga" metallers effekt på peroxidblekning
Syftet med detta examensarbete var att utveckla en metod som, istället för metallanalyser, kan förutsäga bleksvaret i efterföljande peroxidblekning av pappersmassa. Det är allmänt känt att övergångsmetaller katalyserar sönderfallet av väteperoxid mycket effektivt, där mangan, koppar och järn är de effektivaste katalysatorerna vid massablekning. Vid Östrands massabruk (dåvarande SCA Graphic Sundsvall AB), där arbetet utfördes, var koncentrationen av mangan högre än andra skadliga metaller, varför mangan hade en mycket betydande roll. Metallanalyser kan användas för att i viss mån förutsäga bleksvaret i efterföljande peroxidblekningar. Dessa analyser är dock kostsamma, långsamma och komplicerade varför en billig, snabb och enkel metod är att föredra. En metod för att studera väteperoxidsönderfall i filtrat vid fastlagda betingelser skulle utvecklas. Metoden skulle kunna användas som en kvantitativ analysmetod för att följa trender mot högre respektive lägre koncentrationer av övergångsmetaller och andra väteperoxidnedbrytande föreningar. En metod för att studera väteperoxidsönderfall i filtrat utvecklades med följande betingelser : surgjorda och filtrerade filtrat, 20 minuter förvärmning, total provvolym efter spädning 240ml, start pH 10.1, bufferttillsats bestående av 15 ml 1M NaHCO3 och 1M NaOH till givet pH, 70 ml filtrat / prov, 5 g H2O2/l prov efter förvärmning, provtagning fem minuter efter väteperoxidtillsats, 60 grader celsius. Metoden korrelerade mot ljushet efter efterföljande peroxidblekning vid laborationsbetingelser, vilket var ett delmål med examensarbetet. Mangankoncentrationen i massan innan blekning korrelerade bättre mot ljusheten än den utvecklade metoden. Verifieringsförsöken utfördes dock i ett sent skede varför sambanden mellan metoden och bleksvaren bör undersökas mer utförligt, framförallt vid fabriksbetingelser under en längre tid. Det finns i filtrat, efter komplexbildarbehandling, ?fria? komplexbildarsäten kvar som kan binda övergångsmetaller och därigenom deaktivera övergångsmetaller som väteperoxidnedbrytningskatalysatorer. Detta kan innebära att mangankoncentrationen i filtratet ej motsvarar väteperoxidsönderfallet eftersom dessa ?deaktiverats?. Väteperoxidsönderfallet påverkas dock även av andra faktorer vilket bevisades genom att erhållet sönderfall i filtraten var högre än i en vattenlösning innehållande manganjoner. Den utvecklade metoden är begränsad till filtrat efter första komplexbildarsteget. Metoden bör vidareutvecklas för att bli generell och för att kunna tillämpas på filtrat från andra positioner/processer. Den bör även förenklas för att minska tidsåtgången för analysen. Det finns begränsad kunskap om vad fabriksfiltraten innehåller (t ex utlöst organisk substans p g a begränsad tillgång på tillförlitliga metoder) och hur de på kemisk nivå inverkar vid peroxidblekning. Detta bör studeras bättre för att kunna utveckla en pålitlig användbar analysmetod för att kunna förutsäga bleksvaren.