Carbonatação
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Concreto
A carbonatação é um processo lento que ocorre no concreto em que a cal (CaO ou Ca (OH) 2 (aq)) no cimento reage com dióxido de carbono (CO2) do ar e forma carbonato de cálcio.
A água nos poros do concreto de cimento Portland é normalmente alcalina com um pH na faixa de 12,5 a 13,5. Esse ambiente altamente alcalino é aquele em que o vergalhão de aço é passivado e é protegido da corrosão. De acordo com o diagrama Pourbaix para ferro, o metal é passivo quando o pH está acima de 9,5.
O dióxido de carbono no ar reage com o alcalino no cimento e torna a água dos poros mais ácida, diminuindo assim o pH. O dióxido de carbono começará a carbonar o cimento no concreto a partir do momento em que o objeto é feito. Esse processo de carbonatação começará na superfície e depois se moverá lentamente cada vez mais fundo para o concreto. A taxa de carbonatação depende da umidade relativa do concreto - uma umidade relativa de 50% é ideal. Se o objeto estiver rachado, o dióxido de carbono no ar poderá penetrar melhor no concreto.
Eventualmente, isso pode levar à corrosão do vergalhão e dano estrutural ou falha.
Refino de açúcar
O processo de carbonatação é usado na produção de açúcar a partir de beterraba de açúcar. Envolve a introdução da água de limão (leite da suspensão de hidróxido de cálcio) e gás enriquecido com dióxido de carbono no "suco cru" (o líquido rico em açúcar preparado a partir do estágio de difusão do processo) para formar carbonato de cálcio e precipitar impurezas que são então removido. Todo o processo ocorre em "tanques de carbonatação" e o tempo de processamento varia de 20 minutos a uma hora.
Carbonatação envolve os seguintes efeitos:
The increase in alkalinity coagulates proteins in the juice.Calcium carbonate absorbs colourantsAlkalinity destroys some monosaccharide sugars, mostly glucose and fructoseO alvo é uma partícula grande que naturalmente se instala rapidamente para deixar um suco claro. O suco no final é de aproximadamente 15 ° BX e 90% de sacarose. O pH do suco fino produzido é um equilíbrio entre remover o máximo de cálcio da solução e a queda de pH esperada no processamento posterior. Se o suco for ácido nos estágios de cristalização, a sacarose rapidamente se decompõe a glicose e frutose; Não apenas a glicose e a frutose afetam a cristalização, mas também são 'melassagênicos', tomando quantidades equivalentes de sacarose no estágio de melaço.
O gás de dióxido de carbono borbulhou através da mistura forma carbonato de cálcio. Os sólidos que não são de açúcar são incorporados às partículas de carbonato de cálcio e removidos por sedimentação natural (ou assistida) em tanques ou clarificadores.
Existem vários sistemas de carbonatação, nomeados das empresas que os desenvolveram pela primeira vez. Eles diferem na forma como o cal é introduzido, a temperatura e a duração de cada estágio e a separação dos sólidos do líquido.
Dorr (also Dorr-Oliver) - a continuous process using two tanks with recycling ("1st carbonatation") to build up particle size for natural flocculation. The recycling ratio is about 7:1. The particles are separated under gravity in a thickening stage in a vessel called a clarifier. The clear juice is then gassed further in another tank ("2nd carbonatation") and filtered. The concentrated mud (underflow) from the clarifier is filtered and/or pressed to recover more liquid. The Dorr process is low in maintenance and man-power but susceptible to filtration problems when frost damaged beets are processed. It is favoured in the UK and the USA.DDS (Det Danske Sukkerfabrik - "The Danish Sugarfactory") -- multistage process involving pre-liming where the pH of the juice is gradually increased to start precipitation of proteins, followed by addition of further lime and CO2 gas. The particles are removed at each stage by filtration.RT (Raffinerie Tirlemontoise - "Sugar refinery of Tienen") - another multistage process with a pre-liming stage. Particles also removed by filtration.Os processos DDS e RT são favorecidos pelas fábricas européias. O sistema de carbonatação geralmente corresponde ao esquema de difusão; suco de difusores de RT sendo processados pela carbonatação da RT.
O suco claro da carbonatação é geralmente conhecido como "suco fino". Pode sofrer ajuste de pH com cinzas de refrigerante e adição de enxofre ("sulfitação") antes do próximo estágio, que é a concentração por evaporação de efeito múltiplo.
Amolecimento da água
A reação de carbonatação ocorre durante o amolecimento do cal (processo de Clark) no amolecimento da água.