Preparazione di salamoie mediante ultrasuoni

• Le salamoie sono soluzioni di sali, ad es. NaCl, KCl, KNO₃, KClO₃, CaCl₃ in acqua, preparate per l’industria alimentare, la piscicoltura o i fluidi di perforazione.
• Il processo di dissoluzione dei sali in acqua può richiedere molto tempo quando l’agitazione è assente o insufficiente.
• Per la preparazione industriale delle salamoie, la dissoluzione a ultrasuoni è una tecnica eccellente per ottenere elevate velocità di dissoluzione e un elevato grado di saturazione.

Preparazione di salamoie mediante ultrasuoni

Materiali da dissolvere:

Molte formulazioni industriali richiedono la dissoluzione di ingredienti come sale e zuccheri. Nell’industria, le salamoie vengono utilizzate come antigelo, stabilizzanti, condimenti e conservanti (ad es. nell’industria alimentare), per la preparazione di acqua salina (ad es. nel settore della piscicoltura) o come materiale di partenza per l’elettrolisi.
Le salamoie sono note per il loro effetto di abbassamento del punto di congelamento, che le rende utili come refrigeranti secondari. Inoltre, il sale contribuisce a stabilizzare le particelle in sospensione e a prevenirne la sedimentazione. Questo rende le salamoie un additivo ampiamente utilizzato nelle formulazioni dei prodotti.

Problema:

Il sale sul fondo di un lotto o di un serbatoio richiede diversi giorni per dissolversi in assenza di miscelazione meccanica. All’aumentare della concentrazione di sale, le velocità di dissoluzione diminuiscono sensibilmente. In particolare, le ultime percentuali di sale necessarie per ottenere una soluzione altamente satura (ad es. 90°SAL) richiedono molto tempo per dissolversi.
I sali difficili da dissolvere, come BaSO₄, PbS, HgS, AgCl, richiedono un’agitazione intensa per dissolversi completamente.

Soluzione:

Le potenti forze di taglio generate dagli ultrasuoni forniscono l’energia necessaria per dissolvere sostanze solubili, ad es. sali o zucchero. Il taglio intenso si genera quando onde ultrasoniche intense vengono accoppiate a liquidi e sospensioni, producendo una forte cavitazione. Nel punto di cavitazione “hot-spot”, si verificano condizioni estreme, quali temperature e velocità di raffreddamento localmente elevate, elevate differenze di pressione e getti di liquido.
I flussi e le forze di taglio generati dagli ultrasuoni aumentano il contatto tra soluto e solvente, così che il sale si dissolve molto più rapidamente nell’acqua, formando una salamoia uniforme.
La solubilità della maggior parte dei materiali aumenta con l’aumentare della temperatura. Nei punti di cavitazione localizzati (hot-spot), possono verificarsi temperature elevate fino a 5000K e un rapido raffreddamento, che favoriscono i processi di dissoluzione. Il sale viene dissolto senza agglomerati, ottenendo un prodotto stabile di alta qualità. Dopo il processo di dissoluzione, gli ultrasuoni possono essere utilizzati anche per incorporare omogeneamente la salamoia nel prodotto finale.
La flessibilità del trattamento a ultrasuoni consente di adattare la sonicazione in modo rapido e semplice alle esigenze specifiche, così da preparare formulazioni di salamoia che soddisfino esattamente tali esigenze.

Apparecchiature a ultrasuoni per la preparazione di salamoie

La dissoluzione a ultrasuoni degli ingredienti può essere eseguita come processo batch e come processo continuo in linea . La potente agitazione e le forze di taglio generate dagli ultrasuoni sulle sostanze nel liquido consentono una dissoluzione molto rapida ed efficiente. Che sia richiesta una saturazione bassa, elevata o persino una sovrasaturazione, gli ultrasuoni di potenza offrono una miscelazione affidabile con elevate velocità di dissoluzione.
Sono disponibili apparecchiature a ultrasuoni da 50W a 16.000W per unità, per garantire una dissoluzione affidabile su qualsiasi scala di processo. I sonicatori Hielscher sono molto robusti, richiedono poca manutenzione e sono progettati per un funzionamento intensivo 24/7 .