Quanto dessecante eu preciso? O guia definitivo

Compreender os dessecantes

O que é um dessecante?

Os dessecantes são produtos utilizados para remover a humidade do ar para minimizar os efeitos da humidade nos produtos. São utilizados em quase todas as indústrias, incluindo a eletrónica, a farmacêutica e a embalagem de alimentos. O gel de sílica, as peneiras moleculares, a argila, a alumina activada e o cloreto de cálcio são os dessecantes mais frequentemente utilizados, que diferem na eficiência e na finalidade da remoção da humidade. O gel de sílica, por exemplo, é altamente eficiente e reutilizável, o que o torna uma escolha popular para muitas aplicações. As peneiras moleculares proporcionam uma precisão ainda maior no controlo da humidade, o que é adequado para os produtos mais delicados. Saber o que é um dessecante e as suas utilizações pode ajudá-lo a determinar a quantidade de dessecante necessária para o seu caso.

Tipos de dessecantes e suas utilizações

Alguns dos dessecantes mais utilizados incluem gel de sílica, peneiras moleculares, argila e cloreto de cálcio. Os pacotes de gel de sílica são úteis para embalagens normais e podem reter até 40% do seu peso em vapor de água. As peneiras moleculares são particularmente adequadas para utilização em condições em que é necessário um tamanho de poro preciso, devido ao seu tamanho de poro uniforme. A argila de bentonite é relativamente mais barata e pode ser utilizada em processos menos rigorosos. O cloreto de cálcio, que tem uma elevada taxa de absorção, é utilizado em áreas onde é necessária uma absorção rápida e eficiente da humidade. Assim, é possível selecionar o dessecante mais adequado com base nas caraterísticas e aplicações de cada tipo.

Parâmetros chave a considerar para um cálculo exato do dessecante

Volume do espaço a dessecar: A dimensão do espaço que necessita de ser desumidificado é um fator essencial que determina a quantidade de dessecante a utilizar. Volumes maiores requerem mais dessecante para absorver a humidade de forma eficaz e é por isso que volumes maiores de ar requerem volumes maiores de dessecante. Este volume também inclui quaisquer outros materiais de embalagem que possam acompanhar o contentor. A medição correta do volume do dessecante ajuda a evitar tanto a sobreutilização como a subutilização, o que é improdutivo.

Sensibilidade do material à humidade: É importante compreender que diferentes materiais têm diferentes níveis de sensibilidade à humidade. Entre os produtos que são sensíveis à humidade, encontram-se os produtos electrónicos, os produtos farmacêuticos e alguns tipos de alimentos. Isto é importante para determinar o tipo e a quantidade de dessecante a utilizar, uma vez que diferentes tipos de dessecante têm diferentes níveis de sensibilidade. Alguns artigos podem necessitar de dessecantes mais absorventes, como as peneiras moleculares, para proporcionar uma proteção suficiente durante muito tempo.

Ambiental Condições (humidade, temperatura): Por conseguinte, é evidente que a quantidade de dessecante necessária é influenciada pelas condições ambientais, como a humidade e a temperatura. A humidade relativa e as variações de temperatura afectam a taxa de absorção da humidade. O conhecimento destas condições permite selecionar o dessecante adequado e a quantidade necessária para atingir os níveis de HR exigidos.

Duração da proteção necessária: Outro fator que influencia a quantidade de dessecante necessária é a duração da proteção requerida. Tempos de armazenamento ou tempos de transporte mais elevados requerem mais dessecante para manter a secura durante o tempo necessário. O cálculo do tempo necessário permite uma proteção constante contra a humidade e outros factores que podem causar danos, mesmo que o produto seja armazenado ou transportado durante um longo período de tempo.

Explicação das unidades dessecantes

Definição de uma unidade dessecante

Uma unidade de dessecante é uma unidade normalizada utilizada para expressar a capacidade de absorção de humidade dos dessecantes. O dessecante é definido como a quantidade de dessecante que tem a capacidade de absorver uma determinada quantidade de vapor de água numa determinada condição e é referido como uma unidade de dessecante. Esta normalização permite quantificar a quantidade de dessecante necessária em várias aplicações e, ao mesmo tempo, garantir que a eficiência do dessecante será a mesma.

Normas para unidades dessecantes (MIL-D-3464 e outras)

Existem normas como a MIL-D-3464 que fornecem diretrizes sobre o desempenho dos dessecantes para cumprir as normas de qualidade e eficiência. De acordo com a MIL-D-3464, deve ser possível absorver pelo menos 6 gramas de vapor de água a uma humidade relativa de 20% e a 25°C numa unidade de dessecante. Esta especificação ajuda a normalizar a produção de dessecantes e, por conseguinte, é mais fácil garantir que os fabricantes produzem dessecantes capazes de absorver a humidade.

Outras normas e diretrizes também ajudam a garantir que as unidades dessecantes cumprem as normas de desempenho estabelecidas. Por exemplo, a norma DIN 55474, amplamente utilizada na Europa, descreve os métodos de ensaio para sacos dessecantes e a humidade relativa que estes devem atingir. As unidades dessecantes também são testadas com base na norma ASTM D3865, que é a norma para pacotes dessecantes para expedição e armazenamento.

O cálculo exato dos requisitos de dessecante envolve a compreensão de vários parâmetros e a utilização de fórmulas adequadas. A secção seguinte abordará vários métodos para garantir que consegue determinar a quantidade de dessecante necessária para diferentes cenários.

Método 1: Cálculo com base no volume

Nos casos em que a troca de ar é limitada e o espaço é relativamente hermético, um cálculo básico baseado no volume do espaço pode ser suficiente para dar uma boa estimativa da quantidade de dessecante necessária. Este método baseia-se no facto de o dessecante absorver principalmente a humidade do ar fechado no espaço.

Guia passo a passo para o cálculo do volume:Guia passo a passo para o cálculo do volume:

1. Determine o volume do espaço fechado: Tomar as dimensões do espaço em termos de comprimento, largura e altura, em metros ou pés. Multiplique estas dimensões para obter o volume em metros cúbicos ou pés cúbicos, consoante o caso.

2. Selecione um fator de conversão de unidade de dessecante adequado: A utilização de dessecante é normalmente indicada em gramas por metro cúbico (g/m³) ou libras por pé cúbico (lb/ft³). Selecione o fator de conversão correto, dependendo das unidades de medição de volume que está a utilizar.

3. Multiplicar o volume pelo fator de conversão da unidade de dessecante: Multiplique o volume do espaço fechado pelo fator de conversão da unidade de dessecante selecionado para determinar a quantidade de dessecante necessária.

Fórmula:

Quantidade necessária de dessecante (g) = Humidade relativa (%) × Volume do espaço fechado (m³) / Taxa de adsorção do dessecante (g/g)

Considere um contentor de armazenamento com um volume de 10 metros cúbicos. Utilizando um fator de conversão de unidade de dessecante de 20 g/m³, a quantidade estimada de dessecante seria:

Quantidade de dessecante = Volume × Fator de conversão da unidade de dessecante = 10 m³ × 20 g/m³ = 200 g

Método 2: Cálculo com base na área de superfície

O método da área de superfície é mais eficaz nos casos em que a absorção de humidade é determinada pela atividade da superfície, por exemplo, nos espaços herméticos com baixa circulação de ar ou para materiais higroscópicos com uma grande área de superfície. Este método considera a extensão da área de superfície do material ou da embalagem que precisa de ser protegida da humidade.

Quantidade de dessecante (g) = Área de superfície total (m²) × Fator de conversão da unidade de dessecante (g/m²)

Considere um recipiente de armazenamento com uma área de superfície total de 10 pés quadrados. Usando um fator de conversão de unidade de dessecante de 0,02 g/in², a quantidade estimada de dessecante seria:

Quantidade de dessecante = Área de superfície total × Fator de conversão da unidade de dessecante = 10 ft² × (12 in/ft) ² × 0,02 g/in² = 28,8 g

Método 3: Cálculo avançado utilizando o EIA-583

Ao determinar a quantidade necessária de dessecante, a fórmula EIA-583 produz resultados mais precisos e abrangentes do que as técnicas de volume e área de superfície. Tem em conta as variáveis que afectam a absorção de humidade, incluindo o volume e a área de superfície do espaço fechado, a humidade relativa do ambiente circundante, a duração do armazenamento, a permeabilidade à humidade do material de embalagem e as propriedades do dessecante. Esta técnica é especialmente útil em aplicações cruciais em que o teor de humidade do material é importante.

M(Quantidade de dessecante/gramas) = P (Permeabilidade à humidade do material de embalagem (g/m²/dia/mmHg) )× V(Volume do espaço fechado/m³) × t (Tempo de armazenamento/dias) × (RH₁ - RH₂)/[100 - (RH₁ × RH₂)/100] × K(g) × F

RH₁: Humidade relativa inicial (%)

RH₂: Humidade relativa pretendida (%)

K: Capacidade de adsorção do dessecante (gramas de humidade por grama de dessecante)

F: Fator de utilização do dessecante (normalmente entre 0,7 e 0,9)

Considerações especiais para aplicações sensíveis

Para projectos de alta sensibilidade, como a ótica de telescópios UV ou motores de foguetões, mesmo uma pequena quantidade de humidade pode tornar-se um problema. Estas aplicações envolvem frequentemente cálculos muito cuidadosos do dessecante. A melhor abordagem é utilizar peneiras moleculares porque são capazes de regular a humidade com um elevado grau de precisão. Em projectos tão sensíveis, é necessário efetuar vários cálculos e utilizar um fator de segurança mais elevado, normalmente 1,5.

Conclusão: Principais conclusões e dicas essenciais para a utilização de dessecantes

A quantidade de dessecante necessária depende de factores como o volume do espaço, a sensibilidade do material, as condições prevalecentes e o período de tempo durante o qual pretende que o dessecante proteja. Os métodos baseados no volume, na área de superfície e no EIA-583 fornecem os resultados mais precisos devido aos cálculos corretos. A adaptação da abordagem aos vários tipos de dessecantes, como o gel de sílica, os crivos moleculares e a argila, garante a satisfação dos requisitos da sua aplicação. Em projectos de alta sensibilidade, é sempre aconselhável procurar os serviços de engenheiros profissionais para garantir que itens valiosos, como materiais e equipamentos, sejam bem protegidos. Nos casos em que estiver a utilizar uma calculadora de dessecantes ou em que estiver a fazer os cálculos manualmente, é sempre aconselhável adicionar um fator de segurança para ter em conta as condições da vida real.