Aplicações Industriais de Analisadores de Umidade

Andy Tay, PhD, é escritor científico freelancer baseado em Cingapura. Ele pode ser contatado em [email protected].

O controle do conteúdo de água é essencial em muitas aplicações biológicas e químicas, incluindo alimentos, produtos farmacêuticos e processamento de hidrocarbonetos. Um analisador de umidade é usado para quantificar o conteúdo de água. Contudo, dependendo do estado (sólido, líquido ou gasoso) das amostras, diferentes métodos são necessários. Neste artigo, exploraremos o uso de analisadores de umidade para diversas aplicações de controle de qualidade.

O controle da umidade nos alimentos é fundamental porque muita umidade pode promover o crescimento de micróbios nocivos, enquanto pouca umidade pode afetar a consistência e o sabor dos alimentos.

O teor de água em alimentos sólidos ou semissólidos pode ser medido usando analisadores de umidade com o método de perda por secagem. Neste método, a amostra é pesada, seca e pesada novamente. A diferença de peso é a massa de água. Isto é conseguido por analisadores de umidade com uma balança eletrônica de precisão e uma bandeja de amostras cercada por um elemento de aquecimento. Todo o processo pode ser automatizado e com a utilização de um microprocessador o aquecimento pode ocorrer de forma rápida e uniforme.

As empresas farmacêuticas precisam garantir produtos consistentes. Os medicamentos na forma de comprimidos aglomeram-se ou perdem a sua bioactividade com demasiada humidade. Com pouca umidade, eles podem perder a forma e a forma. A coulometria Karl Fischer é comumente usada para aplicações farmacêuticas. Envolve a conversão de iodo sólido (preto) em iodeto de hidrogênio (incolor) quando o iodo reage com a água. A reação termina quando não resta mais água. Como esta reação depende da água, a umidade atmosférica pode facilmente afetar os resultados. Conseqüentemente, o sistema geralmente é realizado em um recipiente com gases inertes como nitrogênio seco. Observe que a coulometria Karl Fischer também pode ser usada para amostras de líquidos e gases. A amostra líquida pode ser injetada diretamente no tubo ou célula de análise, enquanto uma configuração especial é necessária para amostras de gases, como na indústria petroquímica.

Os analisadores de umidade são usados ​​em quase todas as etapas do processamento de hidrocarbonetos na indústria de petróleo e gás. Eles são usados ​​para analisar o conteúdo de água antes da extração de gás natural líquido e para detectar vestígios de umidade antes da liquefação do gás natural liquefeito. Além disso, como a humidade pode afectar o desempenho dos catalisadores de refinação, é utilizado um analisador de humidade para evitar a contaminação do catalisador durante a refinação do petróleo. Mais a jusante, o controle de umidade é essencial para a produção petroquímica (como polímero e borracha) para o controle de qualidade das propriedades do material, como a viscosidade.

Devido à natureza preciosa dos hidrocarbonetos, analisadores de umidade com cristal de quartzo higroscópico são utilizados para medições mais precisas. Com base nas diferenças na frequência vibracional dos cristais de quartzo e comparando-as com uma curva de calibração, o teor de água na amostra de gás pode ser determinado.

O teor de água nas amostras pode ser determinado por mecanismos que envolvem mudanças de cor, massa, luz e até mesmo sinais elétricos. Além das aplicações discutidas, os analisadores de umidade são usados ​​em muitas outras indústrias, como semicondutores, produção de papel e processamento de metal. Este instrumento é muito útil para fornecer controle de qualidade para garantir a consistência do produto.