Aplicaciones industriales de los analizadores de humedad

Andy Tay, PhD es un escritor científico independiente que reside en Singapur. Puede comunicarse con él en [email protected].

Controlar el contenido de agua es esencial en muchas aplicaciones biológicas y químicas, incluidos alimentos, productos farmacéuticos y procesamiento de hidrocarburos. Se utiliza un analizador de humedad para cuantificar el contenido de agua. Sin embargo, dependiendo del estado (sólido, líquido o gaseoso) de las muestras, se requieren diferentes métodos. En este artículo, exploraremos el uso de analizadores de humedad para diversas aplicaciones de control de calidad.

El control de la humedad en los alimentos es fundamental porque demasiada humedad puede promover el crecimiento de microbios dañinos, mientras que muy poca humedad puede afectar la consistencia y el sabor de los alimentos.

El contenido de agua en alimentos sólidos o semisólidos se puede medir utilizando analizadores de humedad con el método de pérdida por secado. En este método, la muestra se pesa, se seca y se vuelve a pesar. La diferencia de peso es la masa de agua. Esto se logra mediante analizadores de humedad con una balanza electrónica de precisión y una bandeja de muestra rodeada por un elemento calefactor. Todo el proceso puede automatizarse y, con el uso de un microprocesador, el calentamiento puede producirse de forma rápida y uniforme.

Las empresas farmacéuticas deben garantizar productos consistentes. Los medicamentos en forma de pastillas se aglomerarán o perderán su bioactividad con demasiada humedad. Con muy poca humedad, pueden perder su forma. La coulometría de Karl Fischer se utiliza comúnmente para aplicaciones farmacéuticas. Implica la conversión de yodo sólido (negro) en yoduro de hidrógeno (incoloro) cuando el yodo reacciona con agua. La reacción termina cuando ya no queda agua. Como esta reacción depende del agua, la humedad atmosférica podría afectar fácilmente los resultados. Por tanto, el sistema suele realizarse en un recipiente con gases inertes como el nitrógeno seco. Tenga en cuenta que la coulometría de Karl Fischer también se puede utilizar para muestras de líquidos y gases. La muestra líquida se puede inyectar directamente en el tubo o celda de análisis, mientras que se necesita una configuración especial para muestras de gas, como en la industria petroquímica.

Los analizadores de humedad se utilizan en casi todas las etapas del procesamiento de hidrocarburos en la industria del petróleo y el gas. Se utilizan para analizar el contenido de agua antes de la extracción del líquido del gas natural y para detectar trazas de humedad antes de la licuefacción del gas natural licuado. Además, como la humedad puede afectar el rendimiento de los catalizadores de refinación, se utiliza un analizador de humedad para evitar la contaminación del catalizador durante la refinación del petróleo. Más adelante, el control de la humedad es esencial para la producción petroquímica (como polímeros y caucho) para el control de calidad de las propiedades de los materiales como la viscosidad.

Debido a la naturaleza preciosa de los hidrocarburos, se utilizan analizadores de humedad con cristal de cuarzo higroscópico para realizar mediciones más precisas. Basándose en las diferencias en la frecuencia de vibración de los cristales de cuarzo y comparándolas con una curva de calibración, se puede determinar el contenido de agua en la muestra de gas.

El contenido de agua en las muestras puede determinarse mediante mecanismos que implican cambios de color, masa, luz e incluso señales eléctricas. Además de las aplicaciones analizadas, los analizadores de humedad se utilizan en muchas otras industrias, como la de semiconductores, la producción de papel y el procesamiento de metales. Este instrumento es muy útil para proporcionar control de calidad para garantizar la consistencia del producto.