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Química 1952 - Tecnología aplicada al mezclado - Revista Otto Krause


MEZCLADO - Algunos fragmentos adaptados, tomados de una nota de los Dres. Carlos J. Gini Lacorte y Dardo J. S. Vissio Daro en la Revista Técnico-Industrial Otto Krause - Publicación Bimestral editada por la Asociación Cooperadora de la Escuela Industrial de la Nación "OttoKrause" e Instituto Técnico Superior - Año IV - Marzo-Abril de 1952 - Nº 15 - Buenos Aires - Argentina - Enviada por Juan Elsezar desde Esquel - Prov. del Chubut - Argentina

Mezclado:

la o las operaciones necesarias para que dos o más materiales, existentes ya sea en forma separada o desigualmente mezcladas, puedan ser llevados a un estado tal que cada partícula de uno de ellos se encuentre lo más próxima posible con cada una de las partículas del otro u otros materiales (Kenneth S. Valentine y Gordon Mac Lean en Perry - Chem. Eng. Hadbook - Mac Graw Hill Book Co. Inc. N.R. 1941).

"Muchos factores entran en juego en esta operación, tales como los distintos estados físicos en que se pueden encontrar los materiales a mezclar (gaseoso, líquido, sólido); diversas maneras de presentarse esas fases (por ejemplo, si se trata de líquidos, sus viscosidades); proporción y orden de adición de los materiales durante la operación; pesos específicos; y, muy importante, el estado final en que se desee la mezcla, pues hay casos en que es necesario que sea persistente (cremas emulsionadas para cosméticos), mientras que en otros casos es conveniente que ese estado sea pasajero (neutralización de aceites comestibles con soda cáustica). Como se comprende, el tratamiento a dar en cada caso es muy diferente."

Objeto de realizar operaciones de mezclado

a) Simple mezclado físico, sin ninguma modificación, ni del orden físico ni químico en los componentes, y con todas las variaciones posibles debido al estado de presentarse los constituyentes.
b) Mezclado con cambio físico en algunos de los componentes. El mezclado es aquí una operación secundaria. Ej. disolución, cristalización, adsorción, floculación, etc.
c) Dispersión. Comprende en su mayor parte los casos de formación de emulsiones (ej. shampoos) y suspensiones (ej. pinturas).
d) Promoción, aceleración o retardamiento de alguna reacción química. Puede de esa forma disminuírse la presión o la temperatura de trabajo, o evitar la formación de altas concentraciones locales. Es el caso de revolver o agitar con una varilla mientas se desarrolla una reacción.

Factores físicos a considerar

Algunos factores importantes son:
1) la consistencia o viscosidad aparente de la mezcla en las velocidades de mezclado (es el factor más importante).
2) el peso específico de la mezcla y los pesos específicos de los componentes.
3) la facilidad de humectación de los materiales a mezclar.
4) el diámetro de las partículas en los componentes sólidos.
5) la tensión superficial en los componentes líquidos.
6) los efectos térmicos.
7) la proporción y orden de adición de los componentes a mezclar.

Algunos dispositivos, a modo de ejemplo.




La consistencia o viscosidad aparente es la que determina el tipo de mezclador más adecuado en cada caso. Podemos comprender la viscosidad recordando que en un flúido real en movimiento se ponen de manifiesto entre capas contiguas fuerzas que tienden a acelerar las más lentas y a frenar las más rápidas. Existe un oeficiente de viscosidad que en el sistema cgs se mide en dina.seg/cm2, unidad que recibe el nombre de "poise". Suele usarse el centipoise, que es aproximadamente la viscosidad del agua a 20ºC.

En la imagen vemos el viscosímetro de Stormer según aparece en el catálogo de Arthur H. Tomas Co. Ed. 1950. Es uno de los posibles dispositivos a usar. Consiste en medir la velocidad desarrollada por un cilindro u otro rotor sumergido en una sustancia cuya viscosidad se quiere medir, y que se mueve por la influencia de pesos constantes que se aplican en el extremo de una cuarda, que accionarán el rotor a través de una serie de poleas.


Algunos modelos posibles de mezcladores.

En la Fig. 8 que aquí reproducimos puede verse un mezclador con dos series de paletas. Ambas giran en sentido olpuesto, a igual o diferente velocidad. La serie de paletas que están más próximas a la cara interna del recipiente, a menudo están provistas de rascadores que eliminarán las sustancias depositadas contra la pared.

Este tipo tiene su principal aplicación cuando se desea enfriar o calentar uniformemente una cierta masa de material, como por ejemplo en la preparación de cremas heladas, ya que evitará la formación de depósitos en la pared del recipiente. En cambio, como mezclador no resulta tan eficaz pues, por el sentido opuesto de rotación de las paletas, existe una zona entre dos paletas consecutivas en que el movimiento del material se anula o al menos se encuentra muy disminuido.


En la fig. 14 puede verse un mezclador con propulsor montado sobre un eje que gira sobre sí mismo a cierta velocidad. De acuerdo a la curvatura dada a las paletas se originarán corrientes hacia un cierto lado o hacia el lado opuesto. El eje puede estar colocado vertical u horizontalmente. En la figura se ve uno colocado en forma horizontal, esto es, lateralmente. Se emplea para mezclar grandes cantidades de líquidos livianos, y el objeto de esta posición puede obedecer a condiciones de comodidad.


La fig, 27 muestra un modelo de mezcladora a rodillos. Se emplea cuando se desea obtener una mezcla íntima de sólidos con líquidos viscosos, tales como la incorporación de un pigmento en aceites, para la elaboración de pinturas y tintas de imprentas, la incorporación de ingredientes varios al caucho en la elaboración de artículos de goma, etc. El mezclado por rodillos resulta sumamente eficiente.


En la fig. 28 puede verse la muy conocida mezcladora a muelas (moledoras). Este sistema es al mismo tiempo mezclador y triturador. Presta gran utilidad para el trabajo con materiales pastosos, de alta viscosidad. Está constituido por dos grandes y pesadas ruedas que están diametralmente ubicadas sobre un eje giratorio, que las hace recorrer alrededor del recipiente circular que las contiene, a una velociad ue no suele ser muy elevada.

En su trayecto, y debido a su elevado peso, somete al material encontrado a su paso a un molido, amasado y mezclado, al comprimirlo contra el piso del recipiente.

En posición intermedia con los rodillos, gira un rascador, solidario con el eje del sistema, y dispuesto de tal forma que arroje material constantemente desde la parte más externa del recipiente hacia su interior, donde sufrirá la acción de las muelas. De esta manera se muele y mezcla constantemente.

El material de las muelas es generalmente acero o granito. El consumo de energía no es muy elevado, teniendo en cuenta la cantidad de material que se procesa. Se usa mucho para mezclar arcillas, fabricar masillas, y para otros materiales pastosos.

Se carga por la parte superior y puede descargarse volcando el recipiente o utilizando una compuerta inferior que pueda abrirse.

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