Articulo de referencia

Desecante

Los recipientes suelen rellenarse con gel de sílice y otros tamices moleculares que se utilizan como desecantes en los envases de medicamentos para mantener el contenido seco. G...

Los recipientes suelen rellenarse con gel de sílice y otros tamices moleculares que se utilizan como desecantes en los envases de medicamentos para mantener el contenido seco.
Gel de sílice en sobre o paquete poroso

Un desecante es una sustancia higroscópica que se utiliza para inducir o mantener un estado de sequedad ( desecación ) en su entorno; es lo opuesto a un humectante . Los desecantes preenvasados ​​más comunes son sólidos que absorben agua . Los desecantes para usos especializados pueden presentarse en formas distintas a la sólida y funcionar mediante otros principios, como la unión química de las moléculas de agua. Se utilizan comúnmente en alimentos para conservar su textura crujiente. A nivel industrial, los desecantes se emplean ampliamente para controlar el nivel de agua en corrientes de gas. [ 1 ]

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 inerte, no tóxico e insoluble en agua. Se producen decenas de miles de toneladas anualmente para este fin. [ 2 ] Otros desecantes comunes incluyen carbón activado , sulfato de calcio , cloruro de calcio y tamices moleculares (típicamente, zeolitas ). Los desecantes también se pueden clasificar por su tipo, ya sea I, II, III, IV o V. Estos tipos son una función de la forma de la isoterma de sorción de humedad del desecante .

Si bien la mayoría de los desecantes tradicionales son sólidos, los líquidos también son agentes deshidratantes. El dietilenglicol es un importante desecante industrial. Absorbe el agua del gas natural , minimizando la formación de hidratos de metano , que pueden obstruir las tuberías. [ 1 ]

Eficiencia de rendimiento

Una medida de la eficiencia de un desecante es la proporción (o porcentaje ) de agua que puede almacenar con respecto a su masa . Otra medida es la humedad relativa residual del aire u otro fluido que se esté secando. Para el secado de gases, el rendimiento de un desecante se puede describir con precisión mediante el punto de rocío del producto seco. [ 1 ]

Indicadores de saturación de color

Gel de sílice indicador

A veces se incluye un indicador de humedad en el desecante para mostrar, mediante cambios de color, el grado de saturación de agua del mismo. Un indicador comúnmente utilizado es el cloruro de cobalto ( CoCl₂).2 ), que es azul cuandoestá anhidro, pero se vuelve púrpura al unirse con dos moléculas de agua (CoCl2 ·2H2 O). Una mayor hidratación da como resultado el complejo de cloruro de hexaacuacobalto(II) rosa[Co(H2 O)6 ]Cl2. [ 3 ] El gel de sílice indicador azul (es decir, a base de cloruro de cobalto) está prohibido en la UE desde 1998 debido a la preocupación por laseguridad del cloruro de cobalto,que incluye ser un posiblecarcinógeno. La alternativa es el gel de sílice indicador naranja, que es naranja cuando está "seco" y se vuelve verde cuando está "húmedo"; utilizavioleta de metilocomo indicador. [ 4 ]

Aplicaciones

Las aplicaciones de los desecantes están dominadas por la industria petroquímica . Los hidrocarburos, incluido el gas natural, a menudo deben ser anhidros o casi anhidros para su procesamiento o transporte. Los catalizadores que se utilizan para convertir algunas fracciones de petróleo generalmente se desactivan incluso con trazas de agua. El gas natural tiende a formar hidratos de metano sólidos que pueden obstruir las tuberías. [ 1 ]

Usos domésticos

Un ejemplo del uso de desecantes se encuentra en la fabricación de ventanas aislantes, donde 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 paneles. Otro uso de las zeolitas es en el componente desecador de los sistemas de refrigeración para absorber el agua transportada por el refrigerante, ya sea agua residual de la construcción del sistema o agua liberada por la degradación de otros materiales con el tiempo.

Los desecantes en bolsas también se utilizan comúnmente para proteger las mercancías en contenedores de envío sellados con barrera contra daños por humedad: óxido, corrosión, etc. [ 5 ] [ 6 ] La carga higroscópica, como el cacao, el café, varios frutos secos y granos, y otros alimentos [ 7 ] puede ser particularmente susceptible al moho y la putrefacción cuando se expone a la condensación y la humedad. Debido a esto, los transportistas a menudo toman medidas utilizando desecantes para proteger contra pérdidas. El embalaje farmacéutico a menudo incluye pequeños paquetes de desecante para mantener la atmósfera dentro del paquete por debajo de niveles críticos de vapor de agua.

Los sistemas de aire acondicionado pueden basarse en desecantes, ya que el aire más seco resulta más confortable y la absorción de agua elimina el calor. [ 8 ]

Los desecantes se utilizan en la ganadería, donde, por ejemplo, los lechones recién nacidos son muy susceptibles a la hipotermia debido a su humedad. [ 9 ]

Usos de laboratorio

El tolueno se calienta a reflujo con sodio y benzofenona para producir tolueno seco y libre de oxígeno. El tolueno está seco y libre de oxígeno cuando se observa la intensa coloración azul producida por el radical cetilo de la benzofenona.

Los desecantes también se utilizan para eliminar el agua de los disolventes . El secado generalmente implica mezclar el disolvente con el desecante sólido. Los tamices moleculares son superiores como desecantes en comparación con los reactivos de secado químicos como el benzofenona sódico. Los tamices ofrecen las ventajas de ser seguros para el aire y reciclables. [ 10 ] [ 11 ]

Investigación

Los marcos metalorgánicos (MOF) son desecantes potenciales. El recubrimiento de MOF (MIL-100(Fe)) es más eficiente energéticamente que el gel de sílice o la zeolita para la deshumidificación . [ 12 ] [ 13 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 Cohen, Alan P. (2003). "Desecantes". Enciclopedia Kirk-Othmer de Tecnología Química . doi : 10.1002/0471238961.0405190903150805.a01.pub2 . ISBN 978-0-471-48494-3.
  2. ^ 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 .
  3. Balköse, Devrim; Köktürk, Uğur; Yilmaz, Hatice (1 de mayo de 1999). "Un estudio de la dispersión de cloruro cobaltoso en la superficie del gel de sílice" . Ciencia de superficies aplicada . 147 (1): 77– 84. doi : 10.1016/S0169-4332(99)00088-4 . ISSN 0169-4332 . 
  4. "¿Cuál es la diferencia entre el gel de sílice indicador naranja y el azul?" . AGM Container Controls. 7 de junio de 2023.
  5. Rollo, P (1996). Evaluación de un embalaje protector que incluye laminación con película de alta barrera, desecantes y absorbentes de oxígeno (MSc). Instituto Tecnológico de Rochester . Recuperado el 8 de agosto de 2021 .
  6. MIL-D-3464E, ESPECIFICACIÓN MILITAR: DESICANTES ACTIVADOS, EN BOLSAS, PARA USO EN EMBALAJE Y DESHUMIDIFICACIÓN ESTÁTICA , 1987 , consultado el 8 de agosto de 2021
  7. ^ Hirata, T (1985). "Simulación de cambios de humedad y clorofila en algas secas, Porphyra Yezoensis, en un sistema de envasado con desecante" . Nipón Shokuhin Kogyo Gakkaishi . 32 (4): 266– 273. doi : 10.3136/nskkk1962.32.4_266 . S2CID 101082998 . Consultado el 11 de agosto de 2021 . 
  8. Daou, K; Wang, Xia (2005). "Aire acondicionado con refrigeración desecante: una revisión". Renewable and Sustainable Energy Reviews . 10 (2): 55– 77. doi : 10.1016/j.rser.2004.09.010 .
  9. Vande Pol, Katherine D.; Tolosa, Andres F.; Shull, Caleb M.; Brown, Catherine B.; Alencar, Stephan A S.; Ellis, Michael (2020). "Efecto del método de secado de lechones al nacer sobre la temperatura rectal durante las primeras 24 h después del nacimiento1" . Translational Animal Science . 4 (4) txaa183. doi : 10.1093/tas/txaa183 . PMC 7672461. PMID 33241187 .  
  10. Chai, Christina Li Lin; Armarego, WLF (2003). Purificación de productos químicos de laboratorio . Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-7571-0.
  11. Williams, D. Bradley G.; Lawton, Michelle (2010). "Secado de disolventes orgánicos: evaluación cuantitativa de la eficiencia de varios desecantes". The Journal of Organic Chemistry . 75 (24): 8351– 8354. doi : 10.1021/jo101589h . PMID 20945830. S2CID 17801540 .  
  12. Socci, L.; et al. (2025). "Deshumidificación controlada térmicamente con desecante en sistemas HVAC: análisis de energía y exergía, evaluación de diferentes materiales" . Journal of Building Engineering . doi : 10.1016/j.jobe.2025.111804 . 
  13. "Los intercambiadores desecantes casi isotérmicos con MOF reducen la energía de deshumidificación entre un 65 % y un 85 %" . ServiceMag . 21 de mayo de 2026. Consultado el 22 de junio de 2026 .

Lecturas adicionales

  • Lavan, Z.; Jean-Baptiste Monnier y Worek, WM (1982). "Análisis de la segunda ley de los sistemas de refrigeración por desecante". Journal of Solar Energy Engineering . 104 (3): 229– 236. doi : 10.1115/1.3266307 .
  • S. Sadik; JW White (1982). "Secado verdadero de semillas de papa sobre arroz". Potato Research . 25 (3): 269. doi : 10.1007/BF02357312 . S2CID 41039047 .