Introducción a la turbidezLa turbidez es una característica óptica o propiedad de un líquido, que en términos generales describe la claridad u opacidad del líquido. La turbidez siempre se basó en la observación humana y a la vez que este fenómeno es cuantificable de diferentes formas, todavía se discute mucho acerca de las diferentes técnicas de medición de turbidez de los fluidos.

La turbidez no tiene que ver con el color, sino que se relaciona más con la pérdida de transparencia debida al efecto de partículas en suspensión, material coloidal, o ambos. Una falta de turbidez resulta en la pureza ya que es, en parte, el efecto de estos diversos materiales en suspensión sobre la luz que atraviesa el líquido.

Un disco Secchi siendo sumergido en un lago.

Un cuerpo de agua, como un lago, es un ejemplo natural de turbidez. Todos hemos visto lagos que son muy claros al ojo, y a veces nos fascina la profundidad que alcanzamos a ver. Por otra parte, también

encontramos aguas terrosas en donde no se puede ver ni la propia palma a la distancia de un brazo. La profundidad detectable de un objetivo visual, llamado disco Secchi, es una técnica de medición que todavía se utiliza para mediciones de claridad basadas en turbidez de lagos y ríos.

Clasificada como “propiedades ópticas”, la dirección de la iluminación, luz parásita, fondo, y la longitud del recorrido óptico, pueden afectar la medición de turbidez, pero no el color mismo. Algunos constituyentes de la turbidez son sensibles a la temperatura, y puede que precipiten sólo cuando la solución se enfría, o que se disipen cuando se calienta. Otros componentes basados en proteínas pueden precipitar como un compuesto al reaccionar con otros materiales disueltos. Si bien el cambio de color alterará el efecto de la luz que atraviese ese líquido, la turbidez misma no cambiará sólo por un cambio de color.

¿Qué es la turbidez del procesado?La turbidez del procesado es una medición de la claridad del producto que se fabrica y procesa en un sistema de producción continuo o por lotes. Medido típicamente contra un parámetro de base de control de calidad, o como una medición del desarrollo del procesado.

Turbidímetro en línea optek, TF16-N

A menudo, se toma un muestreo del procesado líquido y se realiza un análisis real de turbidez en laboratorio de manera visual o con una multitud de turbidímetros de laboratorio. El muestreo permite que otros elementos como el tiempo, precipitado y temperatura afecten la lectura de la muestra. Cuando la muestra se retira de la línea de procesado para medir su turbidez, ya no es más una medición del “procesado”. Estando esto dicho, la turbidez del procesado no es una medición de laboratorio, realizada en equipos ajenos al procesamiento o que requiera muestreo.

Recientemente, los turbidímetros en línea y en tiempo real que toman una medición óptica dentro o fuera de la tubería que transporta el procesado han sido utilizados más seguido ya que estos sistemas son más automáticos.

Un turbidímetro optek TF16 instalado en la tubería del resultante monitorea el desempeño de clarificación del centrífugo e inicia la eliminación de elementos semisólidos.Las mediciones electrónicas de turbidez se realizan a medida que el producto es fabricado o refinado. La ventaja de estas mediciones en línea es que los resultados de la medición suceden de manera continua, en tiempo real, y ofrecen una evaluación más representativa de las condiciones reales del procesado.

Se puede accionar de manera inmediata cuando las condiciones del procesado cambian o están por fuera de las especificaciones definidas. Las mediciones de turbidez del procesado también se pueden realizar en una línea de desviación o paralela. Las corrientes paralelas han sido una práctica común debido a las limitaciones de tamaño o los requerimientos de mantenimiento de algunos instrumentos. Si bien esto es considerado como una medición de turbidez del procesado, la utilización de una línea de corriente secundaria no es deseable ya que pueden ocurrir variaciones entre la línea principal y la de medición que hagan variar la concentración de partículas o la distribución del tamaño.

De manera adicional, la disminución de temperatura en la línea paralela puede tener un efecto profundo en los niveles detectables de opacidad. In las aplicaciones sanitarias, en las que los instrumentos de procesamiento se limpian en el lugar (CIP), las líneas secundarias presentan nuevos y adicionales obstáculos a la limpieza, y deben ser evitadas.

El desempeño de los turbidímetros de procesado se comprueba o valida con frecuencia usando métodos de medición en laboratorio. Es importante notar que estos estudios de correlación deben ser evaluados a conciencia para verificar la inalterabilidad de la técnica, temperatura, color, preparación de muestreo y cualquier otro posible error de procedimiento.

Diferencias en el diseño óptico, amplitud de onda o luz utilizada, ángulo de medición, y las técnicas referenciales utilizadas (o no utilizadas) entre los distintos instrumentos de turbidez afectarán inevitablemente la precisión y repetibilidad de los resultados individuales. Históricamente esto fue y continúa siendo un desafío. Si es posible, deben utilizarse los mismos ángulos de medición, métodos y técnicas en ambos, el procesado, y la evaluación de laboratorio, para minimizar cualquier desviación y crear correlaciones viables.

La Humedad es el porcentaje que ocupa el agua en la masa total de materia sólida. A partir de esta definición de humedad deben ser vistos de manera diferenciada todos los términos que se refieran al porcentaje de vapor de agua en gases, como la humedad atmosférica, humedad relativa, cantidad de humedad etc. En los valores de humedad en ATRO se refiere al porcentaje de agua en la materia seca del material. Moléculas de agua en las superficies y poros de materia sólida se ordenan con el campo electromagnético y le sustraen energía al campo. Este principio se utiliza por ejemplo en hornos microondas, que con ayuda de la oscilación de las moléculas de agua se forma calor.

La interacción entre los campos microondas y las moléculas de agua se puede utilizar en el procedimiento de medición. Ya que las microondas penetran en el producto no sólo se determina el agua en la superficie.

El “método TEWS“ para medir la humedad genera un campo de microondas débil. Este campo muestra una resonancia característica para el sensor, cuyos parámetros se pueden medir de buena manera. Llenando o tapando el sensor con un producto, por ej. polvo o granulado, se influye en la postura y valor de la resonancia. Esta alteración es, en gran medida, dependiente del porcentaje de agua del producto. Con la medición de la resonancia se ganan valores que se comportan proporcionalmente con la humedad. La influencia de los cambios de densidad o el volumen aparente (por ej. del granulado) se compensa. Se pueden captar hasta miles de valores por segundo.

Para que los valores de humedad puedan ser entregados en porcentajes se debe, antes que nada, calibrar el instrumento. Para esto se necesitan algunas muestras de material con distinto porcentaje de humedad, y que cubran el tí- pico campo de medida de la aplicación que desee. Las muestras se analizan mediante el método de resonancia de microondas y con un método de referencia de laboratorio adecuado. La mayoría de la veces se determina la humedad de una muestra mediante la pérdida de peso después de ser secada (horno para secado, pesa para secado). Ocasionalmente se determina el porcentaje de agua en una muestra con procesos químicos (Karl-Fischer). A partir de los pares de valores capturados, de la medición de resonancia de microondas y del análisis de laboratorio, el instrumento de medición calcula una curva de calibración. Con esta ayuda se convierten los valores de las microondas en valores de porcentaje de humedad. Bajo ciertas condiciones es posible calibrar el instrumento para la medición de densidad. La calibración para un producto es requerido una sola vez.