انواع خشک کن ها

ماده خشک کن:

ماده خشک کن، ماده‌ای است که برای جذب بخار آب یک محیط بسته مورد مصرف قرار می گیرد. این ماده مرطوب کننده، در مجاورت خود حالت خشکی ایجاد می کند. این ترکیب کاملا بی اثر است. این مواد می توانند به صورت غیر جامد و یا به حالت مایع باشند. معمولاً خشک کن های مایع شامل تری‌اتیلن گلیکول یا نمک‌هایی مثل کلرید کلسیم یا لیتیم کلرید محلول در آب می باشند. هرچقدر محلول خشک کن غلیظ‌ تر و فشار بخار آن کمتر باشد، قدرت جذب بخار آب از هوای محیط در آن بیشتر می شود. قدرت جذب رطوبت مواد خشک‌ کن در گذر زمان متغیر است. برخی از مواد زودتر قدرت جذب خود را از دست می‌دهند. برای مثال الک مولکولی، فسفروس پنتوکسید، کلسیم سولفات، رُس، کلرید کلسیم، و سیلیکاژل به ترتیب دارای قدرت جذب بیشتری می باشند  از مواد خشک کن در غذاها، داروها، بسته بندی ها، قطعات الكترونيک و بسياری از صنايع توليدی استفاده می شود. در حالت ایده آل مواد خشک کن، از نظر شیمیایی پایدارند و بی اثر.

بسیاری از حلال های آلی با محلول های آبی غیرقابل ترکیب هستند، اما به دلیل قطبی بودن قادر به حل مقدار قابل توجهی آب می باشند. برای مثال دی اتیل اتر 7 درصد از وزن خود را در آب حل می کند در حالی که تتراهیدروفوران کاملاً با آب مخلوط می شود. آب ترکیبی است که از بین بردن بسیاری از ترکیبات به کار می رود، زیرا یا به خوبی آن ها را نگه می دارند مانند الکل ها. الکل ها به دلیل فراریت وقتی با آب ترکیب می شوند، پایداری بیشتری پیدا می کنند. هرچه حلالیت بیشتر باشد، معمولاً رطوبت بیشتر خواهد بود زیرا آب را بهتر حل می کند. بنابراین، از بین بردن آب و سایر ناخالصی ها از محلول می تواند به یک کار دشوار تبدیل گردد. اگر واکنش دهنده ها نسبت به آب حساس باشند یا در مواردی که آب تأثیر مخربی بر عملکرد و سرعت واکنش دارد، ضروری است. در چنین مواردی، از عوامل خشک کننده مانند هیدرید کلسیم (CaH₂)، فلز سدیم (در ترکیب با بنزوفنون) یا هیدرید آلومینیوم لیتیوم (LiAlH₄) برای تخریب شیمیایی آب در حلال استفاده می شود.

روند خشک شدن چیست؟

خشک کردن یک فرآیند انتقال جرم است که شامل حذف آب یا حلال دیگر با استفاده از فرآیند تبخیر از ماده جامد، نیمه جامد یا مایع رخ می دهد. این فرآیند اغلب قبل از فروش یا بسته بندی محصولات به عنوان مرحله نهایی تولید استفاده می شود. مواد مختلفی که به خشک شدن طولانی مدت نیاز دارند.

انواع روش های خشک کردن:

• مواد خشک کن
• استفاده از دستگاه های خشک کن
• استفاده از اسپری خشک کن

انواع دستگاه های خشک کن:

• خشک کردن توسط مواد اتصال دهنده
• خشک کن مایکروویو
• خشک کن های مداوم
• خشک کن دوار
• خشک کن درام روتاری تک پوسته و دو پوسته و سه گانه
• خشک کن کوره ای
• خشک کن فلش
• خشک کن تونلی

اسپری خشک کن:

اسپری خشک کن فرآیند خشک کردن با اسپری را می توان به چهار بخش تقسیم کرد: اتمیزه سازی مایع، مخلوط کردن قطرات، خشک شدن و حذف و جمع آوری ذرات خشک. اتمی سازی ممکن است با استفاده از نازل های یک سیال یا دو سیال یا با دستگاه های بخور دیسک در حال چرخش حاصل شود. جریان گاز خشک کن ممکن است با توجه به حرکت قطرات همزمان یا خلاف جریان باشد. اختلاط خوب قطرات و گاز اتفاق می افتد و سرعت انتقال حرارت و جرم زیاد است. در رابطه با وسعتی که از سطح توسط اتمیزه ایجاد می شود، باعث سرعت تبخیر بسیار بالایی می شوند. زمان اقامت قطره در خشک کن فقط چند ثانیه (5–30 ثانیه) است. از آنجا که این ماده در بیشتر اوقات در دمای لامپ مرطوب است، ممکن است از دمای بالای گاز از 1508 تا 2008 درجه سانتی گراد استفاده شود، حتی در مورد مواد قابل حرارت دادن. به همین دلایل، می توان عصاره های گیاهی پیچیده مانند قهوه یا محصولات لبنی ​​و سایر مواد حساس را بدون از بین رفتن قدرت یا طعم قابل توجه، خشک کرد. سرمایه و هزینه های استفاده از خشک کن های اسپری زیاد است، اما اگر مقیاس به اندازه کافی بزرگ باشد، ممکن است ارزان ترین روش را ارائه دهند.

انواع مواد خشک کن:

• پلی اتیلن گلایلکول
• الک مولکولی
• فسفروس پنتوکسید
• کلسیم سولفات
• رُس
• کلرید کلسیم
• سیلیکاژل

استفاده از مواد خشک کن:

از مواد خشک کن مانند کلرید کلسیم (CaCl₂)، سولفات سدیم (Na₂SO₄)، سولفات کلسیم (CaSO₄) و سولفات منیزیم (MgSO₄)، که همه به شکل بی آب هستند، به منظور حذف آب و جهت خشک کردن مواد استفاده می شود.

کارایی آن ها با شدت، ظرفیت و سرعت اندازه گیری می شود و از یک حلال به حلال دیگر بسیار متفاوت است. ظرفیت به حداکثر تعداد مول آب اطلاق می شود که عامل خشک کننده می تواند به آن متصل شود. پارامتر دیگر به مقدار آب باقی مانده در محلول آلی پس از اتمام فرآیند خشک کردن اشاره دارد.

نکات مهم در استفاده از مواد خشک کن:

یکی از مشکلات اصلی این است که بسیاری از عوامل خشک کننده نه تنها آب را جذب می کنند، بلکه سایر ترکیبات قطبی را نیز جذب می کنند. از این رو، برای جلوگیری از جذب ترکیب مورد نظر، به ویژه اگر این ترکیب قطبی نیز باشد، باید از مقدار بیش از حد خشک کننده خودداری کرد. حتی اگر آب معمولاً تمایل بیشتری به ماده خشک کننده دارد، مقدار زیاد آن نیز می تواند منجر به از دست رفتن قابل توجه محصول شود. توجه داشته باشید که وجود ترکیبات قطبی دیگر یعنی الکل ها و غیره باعث افزایش حلالیت آب در حلال آلی می شود.