¿Cuánto desecante necesito? La guía definitiva

Los desecantes

¿Qué es un desecante?

Los desecantes son productos que se utilizan para eliminar la humedad del aire y minimizar los efectos de la humedad en los productos. Se utilizan en casi todas las industrias, incluidas la electrónica, la farmacéutica y la de envasado de alimentos. El gel de sílice, los tamices moleculares, la arcilla, la alúmina activada y el cloruro cálcico son los desecantes más utilizados, que difieren en la eficacia y la finalidad de la eliminación de la humedad. El gel de sílice, por ejemplo, es muy eficaz y reutilizable, lo que lo convierte en una opción popular para muchas aplicaciones. Los tamices moleculares proporcionan una precisión aún mayor en el control de la humedad, lo que resulta adecuado para los productos más delicados. Saber qué es un desecante y sus usos puede ayudarle a determinar la cantidad de desecante que necesita en su caso.

Tipos de desecantes y sus usos

Algunos de los desecantes más utilizados son el gel de sílice, los tamices moleculares, la arcilla y el cloruro cálcico. Los paquetes de gel de sílice son útiles para el envasado habitual y pueden retener hasta 40% de su peso en vapor de agua. Los tamices moleculares son especialmente adecuados para su uso en condiciones en las que es necesario un tamaño de poro preciso debido a su tamaño de poro uniforme. La arcilla bentonita es relativamente más barata y puede utilizarse para procesos menos rigurosos. El cloruro cálcico, que tiene un alto índice de absorción, se utiliza en ámbitos en los que se requiere una absorción rápida y eficaz de la humedad. Por tanto, es posible seleccionar el desecante más adecuado en función de las características y aplicaciones de cada tipo.

Parámetros clave para un cálculo preciso del desecante

Volumen del espacio a desecar: El tamaño del espacio que hay que deshumidificar es un factor esencial que determina la cantidad de desecante que hay que utilizar. Los volúmenes más grandes requieren más desecante para absorber la humedad eficazmente y por eso los volúmenes más grandes de aire requieren volúmenes más grandes de desecante. Este volumen también incluye cualquier otro material de embalaje que pueda acompañar al contenedor. Medir correctamente el volumen de desecante ayuda a evitar tanto el uso excesivo como el insuficiente, que es improductivo.

Sensibilidad del material a la humedad: Es importante comprender que los distintos materiales tienen diferentes niveles de sensibilidad a la humedad. Entre los productos sensibles a la humedad se encuentran los electrónicos, los farmacéuticos y algunos tipos de alimentos. Esto es importante a la hora de determinar el tipo y la cantidad de desecante que se debe utilizar, ya que los distintos tipos de desecante tienen diferentes niveles de sensibilidad. Algunos artículos pueden necesitar desecantes más absorbentes, como los tamices moleculares, para proporcionar una protección suficiente durante mucho tiempo.

Medio ambiente Condiciones (humedad, temperatura): Por tanto, está claro que la cantidad de desecante necesaria depende de las condiciones ambientales, como la humedad y la temperatura. La humedad relativa y las variaciones de temperatura afectan a la velocidad de absorción de la humedad. El conocimiento de estas condiciones permite seleccionar el desecante adecuado y la cantidad necesaria para alcanzar los niveles de HR requeridos.

Duración de la protección necesaria: Otro factor que influye en la cantidad de desecante necesaria es la duración de la protección requerida. Los tiempos de almacenamiento o transporte más largos requieren más desecante para mantener la sequedad durante el tiempo necesario. Calcular el tiempo necesario permite una protección constante contra la humedad y otros factores que pueden causar daños, aunque el producto se almacene o transporte durante mucho tiempo.

Explicación de las unidades desecantes

Definición de unidad desecante

Una unidad de desecante es una unidad estándar que se utiliza para expresar la capacidad de los desecantes para absorber humedad. Se define como unidad de desecante la cantidad de desecante que tiene la capacidad de absorber una cantidad determinada de vapor de agua en unas condiciones dadas. Esta normalización permite cuantificar la cantidad de desecante necesaria en diversas aplicaciones y, al mismo tiempo, garantizar que la eficacia del desecante será la misma.

Normas para unidades desecantes (MIL-D-3464 y otras)

Existen normas como MIL-D-3464 que proporcionan directrices sobre el rendimiento de los desecantes para cumplir las normas de calidad y eficiencia. Según MIL-D-3464, una unidad de desecante debe poder absorber no menos de 6 gramos de vapor de agua a una humedad relativa de 20% y 25°C. Esta especificación ayuda a estandarizar la producción de desecantes y, por tanto, es más fácil garantizar que los fabricantes producen desecantes capaces de absorber la humedad.

Otras normas y directrices también ayudan a garantizar que las unidades desecantes cumplan unas normas de rendimiento establecidas. Por ejemplo, la norma DIN 55474, muy utilizada en Europa, describe los métodos de ensayo de las bolsas desecantes y la humedad relativa que deben alcanzar. Las unidades desecantes también se prueban según la norma ASTM D3865, que es la norma para paquetes desecantes para envío y almacenamiento.

Calcular con precisión las necesidades de desecante implica conocer varios parámetros y utilizar las fórmulas adecuadas. En la siguiente sección se describen varios métodos para determinar la cantidad de desecante que se necesita en diferentes situaciones.

Método 1: Cálculo basado en el volumen

En los casos en que el intercambio de aire es limitado y el espacio es relativamente hermético, un cálculo básico basado en el volumen del espacio puede bastar para obtener una buena estimación de la cantidad de desecante necesaria. Este método se basa en el hecho de que el desecante absorberá principalmente la humedad del aire encerrado en el espacio.

Guía paso a paso para el cálculo de volúmenes:Guía paso a paso para el cálculo de volúmenes:

1. Determina el volumen del espacio cerrado: Tome las dimensiones del espacio en términos de longitud, anchura y altura en metros o pies. Multiplica estas dimensiones para obtener el volumen en metros cúbicos o pies cúbicos, según el caso.

2. Seleccione un factor de conversión de unidades de desecante adecuado: El uso de desecante suele indicarse en gramos por metro cúbico (g/m³) o libras por pie cúbico (lb/ft³). Seleccione el factor de conversión correcto en función de las unidades de medida de volumen que esté utilizando.

3. Multiplique el volumen por el factor de conversión de unidades de desecante: Multiplique el volumen del espacio cerrado por el factor de conversión de unidades de desecante seleccionado para determinar la cantidad de desecante necesaria.

Fórmula:

Cantidad de desecante necesaria (g) = Humedad relativa (%) × Volumen del espacio cerrado (m³) / Tasa de adsorción del desecante (g/g)

Consideremos un contenedor de almacenamiento con un volumen de 10 metros cúbicos. Utilizando un factor de conversión de unidades de desecante de 20 g/m³, la cantidad estimada de desecante sería:

Cantidad de desecante = Volumen × Factor de conversión de la unidad de desecante = 10 m³ × 20 g/m³ = 200 g

Método 2: Cálculo basado en la superficie

El método de la superficie es más eficaz en los casos en que la absorción de humedad viene determinada por la actividad de la superficie, por ejemplo, en los espacios herméticos con escasa circulación de aire o para materiales higroscópicos con una gran superficie. Este método tiene en cuenta la extensión de la superficie del material o envase que debe protegerse de la humedad.

Cantidad de desecante (g) = Superficie total (m²) × Factor de conversión de la unidad de desecante (g/m²)

Considere un contenedor de almacenamiento con una superficie total de 10 pies cuadrados. Utilizando un factor de conversión de unidades de desecante de 0,02 g/pulg², la cantidad estimada de desecante sería:

Cantidad de desecante = Superficie total × Factor de conversión de la unidad de desecante = 10 ft² × (12 in/ft) ² × 0,02 g/in² = 28,8 g

Método 3: Cálculo avanzado mediante EIA-583

A la hora de determinar la cantidad necesaria de desecante, la fórmula EIA-583 arroja resultados más precisos y completos que las técnicas de volumen y superficie. Tiene en cuenta las variables que afectan a la absorción de humedad, incluidos el volumen y la superficie del espacio cerrado, la humedad relativa del entorno, la duración del almacenamiento, la permeabilidad a la humedad del material de embalaje y las propiedades del desecante. Esta técnica es especialmente útil en aplicaciones cruciales en las que importa el contenido de humedad del material.

M(Cantidad de desecante/gramos) = P (Permeabilidad a la humedad del material de envasado(g/m²/día/mmHg) )× V(Volumen de la espacio cerrado/m³) × t (Tiempo de almacenamiento/días) × (RH₁ - RH₂)/[100 - (RH₁ × RH₂)/100] × K(g) × F

RH₁: Humedad relativa inicial (%)

RH₂: Humedad relativa objetivo (%)

K: Capacidad de adsorción del desecante (gramos de humedad por gramo de desecante)

F: Factor de utilización del desecante (normalmente entre 0,7 y 0,9)

Consideraciones especiales para aplicaciones sensibles

En proyectos de alta sensibilidad, como la óptica de telescopios UV o los motores de cohetes, incluso una pequeña cantidad de humedad puede convertirse en un problema. Estas aplicaciones suelen requerir cálculos muy cuidadosos del desecante. Lo mejor es utilizar tamices moleculares porque son capaces de regular la humedad con un alto grado de precisión. En proyectos tan delicados, es necesario realizar múltiples cálculos y utilizar un factor de seguridad más elevado, normalmente 1,5.

Conclusiones: Puntos clave y consejos esenciales para el uso de desecantes

La cantidad de desecante que necesitará depende de factores como el volumen del espacio, la sensibilidad del material, las condiciones imperantes y el tiempo que desea que el desecante proteja. Los métodos basados en el volumen, en la superficie y EIA-583 le proporcionan los resultados más precisos gracias a los cálculos correctos. La adaptación del método a los distintos tipos de desecantes, como el gel de sílice, los tamices moleculares y la arcilla, le garantiza que satisfará los requisitos de su aplicación. En proyectos de alta sensibilidad, siempre es aconsejable recurrir a los servicios de ingenieros profesionales para garantizar que los elementos valiosos, como materiales y equipos, estén bien protegidos. Si utiliza una calculadora de desecantes o realiza los cálculos manualmente, siempre es aconsejable añadir un factor de seguridad para tener en cuenta las condiciones reales.