Preparação ultrassónica de salmouras

• As salmouras são soluções de sais, por exemplo, NaCl, KCl, KNO₃, KClO₃, CaCl₃ em água, preparadas para a indústria alimentar, a piscicultura ou os fluidos de perfuração.
• O processo de dissolução de sais em água pode ser demorado quando não se aplica agitação ou quando esta é insuficiente.
• Para a preparação industrial de salmouras, a dissolução ultrassónica é uma excelente técnica para alcançar elevadas velocidades de dissolução e uma elevada saturação.

Preparação ultrassónica de salmouras

Materiais a dissolver:

Muitas formulações industriais requerem a dissolução de ingredientes como sal e açúcares. Na indústria, as salmouras são utilizadas como anticongelantes, como estabilizantes, como condimento e conservante (por exemplo, na indústria alimentar), para a preparação de água salina (por exemplo, na piscicultura) ou como matéria-prima para a eletrólise.
As salmouras são conhecidas pelo seu efeito de redução do ponto de congelação, o que as torna úteis como refrigerante secundário. Além disso, o sal ajuda a estabilizar as partículas em suspensão e a evitar a sua sedimentação. Isto faz das salmouras um aditivo amplamente utilizado em formulações de produtos.

Problema:

O sal no fundo de um lote ou de um tanque demora vários dias a dissolver-se sem mistura mecânica. À medida que a concentração de sal aumenta, as velocidades de dissolução diminuem substancialmente. Em particular, as últimas percentagens de uma solução altamente saturada (por exemplo, 90°SAL) demoram muito tempo a dissolver-se.
Os sais difíceis de dissolver, como BaSO₄, PbS, HgS, AgCl, necessitam de agitação intensa para se dissolverem completamente.

Solução:

As potentes forças de cisalhamento dos ultrassons fornecem a energia necessária para dissolver substâncias solúveis, por exemplo, sais ou açúcar. O cisalhamento intenso é gerado quando ondas ultrassónicas intensas são acopladas a líquidos e suspensões, resultando numa forte cavitação. No ponto de cavitação «ponto quente», prevalecem condições extremas, como temperaturas e velocidades de arrefecimento elevadas que ocorrem localmente, grandes diferenciais de pressão e jatos de líquido.
O escoamento e o cisalhamento produzidos pelos ultrassons permitem um maior contacto entre soluto e solvente, de modo que o sal se dissolve significativamente mais depressa na água, formando uma salmoura uniforme.
A solubilidade da maioria dos materiais aumenta com temperaturas mais elevadas. Nos locais de cavitação designados por pontos quentes, podem ocorrer temperaturas elevadas de até 5000K e velocidades de arrefecimento rápidas, que favorecem os processos de dissolução. O sal é dissolvido sem aglomerados, obtendo-se um produto estável de alta qualidade. Após o processo de dissolução, os ultrassons também podem ser utilizados para misturar homogeneamente a salmoura no produto final.
A flexibilidade do processamento ultrassónico permite ajustar a sonicação de forma rápida e simples aos requisitos específicos, de modo que as formulações de salmoura possam ser preparadas exatamente de acordo com esses requisitos.

Equipamento ultrassónico para a preparação de salmouras

A dissolução ultrassónica de ingredientes pode ser realizada como processo por lotes e como processo contínuo em linha . A potente agitação ultrassónica e o cisalhamento das substâncias no líquido proporcionam uma dissolução muito rápida e eficiente. Quer seja necessária uma saturação baixa, elevada ou mesmo uma sobressaturação, os ultrassons de potência oferecem uma mistura fiável com elevadas velocidades de dissolução.
Estão disponíveis equipamentos ultrassónicos de 50W a 16 000W por unidade para assegurar uma dissolução fiável a qualquer escala de processo. Os sonicadores da Hielscher são muito robustos, requerem apenas pouca manutenção e foram concebidos para um serviço intensivo 24/7 .