Un desecante es una sustancia higroscópica que se usa para inducir o mantener un estado de sequedad ( desecación ) en su vecindad; es lo opuesto a un humectante . Los desecantes preenvasados que se encuentran comúnmente son sólidos que absorben agua . Los desecantes para fines especializados pueden estar en formas distintas a las sólidas y pueden funcionar a través de otros principios, como la unión química de moléculas de agua. Se encuentran comúnmente en los alimentos para mantener la textura crujiente. Industrialmente, los desecantes se utilizan ampliamente para controlar el nivel de agua en las corrientes de gas.
Tipos de desecantes
Aunque algunos desecantes son químicamente inertes , otros son extremadamente reactivos y requieren técnicas de manipulación especializadas. El desecante más común es el gel de sílice , un sólido blanco insoluble en agua, inerte y no tóxico. Anualmente se producen decenas de miles de toneladas con este fin. [1] Otros desecantes comunes incluyen carbón activado , sulfato de calcio , cloruro de calcio , y tamices moleculares (típicamente, zeolitas ). Los desecantes también pueden clasificarse por su tipo, ya sea I, II, III, IV o V. Estos tipos son una función de la forma de la isoterma de absorción de humedad del desecante .
Los alcoholes y acetonas también son agentes deshidratantes.
Eficiencia en el desempeño
Una medida de la eficiencia del desecante es la relación (o porcentaje ) de agua almacenable en el desecante en relación con la masa del desecante.
Otra medida es la humedad relativa residual del aire u otro fluido que se está secando.
El rendimiento de cualquier desecante varía con la temperatura y la humedad relativa y absoluta . Hasta cierto punto, el rendimiento del desecante se puede describir con precisión, pero lo más común es que la elección final de qué desecante se adapta mejor a una situación determinada, cuánto usar y en qué forma, se realiza en base a las pruebas y la experiencia práctica.
Indicadores de saturación de colores
A veces se incluye un indicador de humedad en el desecante para mostrar, por cambios de color, el grado de saturación de agua del desecante. Un indicador de uso común es el cloruro de cobalto (CoCl 2 ). El cloruro de cobalto anhidro es azul. Cuando se une con dos moléculas de agua (CoCl 2 • 2H 2 O), se vuelve violeta. La hidratación adicional da como resultado el complejo de cloruro de hexaaquacobalto (II) rosa [Co (H 2 O) 6 ] Cl 2 .
Aplicaciones
Un ejemplo de uso de desecantes es en la fabricación de ventanas aisladas donde los esferoides de zeolita llenan un tubo espaciador rectangular en el perímetro de los paneles de vidrio. El desecante ayuda a prevenir la condensación de humedad entre los cristales. Otro uso de las zeolitas es el componente secador de los sistemas de aire acondicionado para ayudar a mantener la eficacia del refrigerante. Los desecantes también se utilizan comúnmente para proteger los productos en contenedores de envío contra daños por humedad. La carga higroscópica, como el cacao, el café y diversas nueces y granos, son particularmente susceptibles al moho y la pudrición cuando se exponen a la condensación y la humedad. Debido a esto, los transportistas a menudo toman medidas de precaución mediante el despliegue de desecantes para protegerse contra la pérdida de la carga.
Los desecantes inducen la sequedad en cualquier ambiente y reducen la cantidad de humedad presente en el aire. Los desecantes vienen en varias formas y han encontrado un uso generalizado en las industrias alimentaria, farmacéutica, de empaque, electrónica y muchas industrias manufactureras.
Los sistemas de aire acondicionado se pueden fabricar a base de desecantes. [2]
Los desecantes se utilizan en diferentes tipos de ganadería para secar animales recién nacidos, como lechones. El uso de un buen desecante puede ayudarlos a secarse más rápido y ahorrar energía, lo que puede ser crucial para el desarrollo del animal. Otro uso es reducir las bacterias y patógenos que prosperan en superficies mojadas, reduciendo la presión de las bacterias. Sin embargo, algunos desecantes tienen un nivel de pH muy alto, lo que puede ser perjudicial para la piel de un animal. [ cita requerida ]
Secado de disolventes
Los desecantes también se utilizan para eliminar el agua de los disolventes , por lo general requeridos por reacciones químicas que no toleran el agua, por ejemplo, la reacción de Grignard . El método generalmente, aunque no siempre, implica mezclar el disolvente con el desecante sólido. Los estudios muestran que los tamices moleculares son superiores como desecantes en comparación con los reactivos de secado químico como la sodio-benzofenona. Los tamices ofrecen las ventajas de ser seguros al aire y reciclables. [3] [4]
Ver también
Referencias
- ^ Otto W. Flörke, et al. "Sílice" en la Enciclopedia de Química Industrial de Ullmann, 2008, Weinheim: Wiley-VCH,. doi : 10.1002 / 14356007.a23_583.pub3 .
- ^ Daou, K; Wang, Xia (2005). "Aire acondicionado de enfriamiento desecante: una revisión". Revisiones de energías renovables y sostenibles . 10 (2): 55–77. doi : 10.1016 / j.rser.2004.09.010 .
- ^ Chai, Christina Li Lin; Armarego, WLF (2003). Purificación de productos químicos de laboratorio . Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-7571-0.
- ^ Williams, D. Bradley G .; Lawton, Michelle (2010). "Secado de disolventes orgánicos: evaluación cuantitativa de la eficiencia de varios desecantes". La Revista de Química Orgánica . 75 (24): 8351–8354. doi : 10.1021 / jo101589h . PMID 20945830 .
Otras lecturas
- Lavan, Z .; Jean-Baptiste Monnier y Worek, WM (1982). "Análisis de la segunda ley de los sistemas de enfriamiento desecante". Revista de Ingeniería de Energía Solar . 104 (3): 229-236. doi : 10.1115 / 1.3266307 .
- S. Sadik; JW White (1982). "Verdadero secado de semillas de papa sobre arroz". Investigación de la papa . 25 (3): 269. doi : 10.1007 / BF02357312 . S2CID 41039047 .