1. Métodos clásicos (métodos de referencia)
Este método ofrece alta precisión y a menudo se utiliza como punto de referencia para arbitrar o calibrar otros métodos.
1. Método del horno de secado (Método gravimétrico)
Es el método estándar más clásico y fundamental, y actualmente es el más utilizado en los laboratorios.
Principio: La humedad en la arena de mineral de cromita se evapora mediante calentamiento y el contenido de humedad se calcula en función de la diferencia de masa antes y después del calentamiento.
Procedimiento:
Tome una muestra representativa de arena de mineral de cromita y pese con precisión su masa inicial (registrada como m₁).
Coloque la muestra en un plato de secado de peso constante y aplánela.
Coloque la cápsula de secado en un horno de secado con aire forzado y séquela a 105 ± 5 °C.
Después de secar durante un período de tiempo específico (generalmente 2 a 4 horas, o hasta que se alcance un peso constante), retire la muestra y colóquela en un desecador para que se enfríe a temperatura ambiente.
Pesar con precisión la masa de la muestra seca (registrada como m₂).
Fórmula de cálculo:
Humedad ( % ) = m 1 − m 2/m1 × 100%
Ventajas: Equipo sencillo, bajo coste, resultados precisos y fiables.
Desventajas: Requiere mucho tiempo, normalmente lleva varias horas y no es adecuado para una supervisión rápida in situ.
2. Método Karl Fischer
Este método se utiliza principalmente para determinar trazas de humedad en sustancias. Este método se considera cuando se requiere una precisión extremadamente alta o cuando se necesitan distinguir diferentes formas de humedad.
Principio: Un método químico que utiliza la reacción cuantitativa de yodo y dióxido de azufre con agua en presencia de piridina y metanol.
Ventajas: Muy alta precisión, capaz de medir hasta el nivel de ppm.
Desventajas: Operación compleja, reactivos costosos, alta exigencia del operador y no es adecuado para análisis rutinarios de alto contenido de humedad. Por lo tanto, no se utiliza comúnmente en análisis rutinarios de humedad de minerales de cromo.
2. Métodos rápidos (métodos en sitio/en línea)
Para cumplir con los requisitos de velocidad del control del proceso de producción (como la mezcla de arena y el moldeo), se han desarrollado varios métodos de medición rápida.
1. Medidor de humedad rápido (método de calentamiento con lámpara halógena/infrarroja)
Este es actualmente el método rápido más utilizado, que integra una unidad de pesaje y calentamiento.
Principio: Similar al método del horno de secado, ambos se basan en métodos de pérdida de temperatura. Sin embargo, integra una balanza con una lámpara halógena de alta eficiencia o una fuente de calor infrarroja. Mediante un programa integrado, el instrumento calienta y pesa automáticamente la muestra en tiempo real, y el contenido de humedad final se calcula y muestra automáticamente.
Ventajas:
Extremadamente rápido: los resultados generalmente se obtienen en cuestión de minutos.
Fácil de usar: la operación prácticamente con un solo toque reduce el error humano.
Portátil: Algunos modelos pueden llevarse al sitio.
Desventajas: Precisión ligeramente inferior a la del método de horno de secado estándar, y requiere calibración regular con este método. El instrumento en sí tiene un costo.
2. Detector de humedad en línea
Se utiliza para la monitorización continua y en tiempo real de las líneas de producción.
Principio: Medición indirecta utilizando las propiedades físicas de los neutrones, microondas, luz infrarroja y otros sensores que interactúan con la humedad.
Método Neutrón: Los átomos de hidrógeno moderan los neutrones. Midiendo el número de neutrones moderados, se estima el contenido de hidrógeno y, por lo tanto, se determina el contenido de humedad. Si bien es muy preciso, el equipo es costoso y radiactivo, por lo que requiere una gestión rigurosa.
Método de microondas: La humedad absorbe las microondas de manera diferente a la arena seca, y se mide el cambio de fase para calcular la humedad.
Método infrarrojo: Las moléculas de agua absorben luz infrarroja de longitudes de onda específicas y se mide la intensidad de absorción para determinar el contenido de humedad.
Ventajas: Totalmente automatizado, con retroalimentación en tiempo real, lo que lo hace ideal para el control de procesos.
Desventajas: El equipo requiere una inversión considerable, así como una instalación y un mantenimiento profesionales. Además, los resultados de las mediciones se ven fácilmente afectados por factores como el tamaño, la densidad y la composición de las partículas del material, lo que requiere una calibración frecuente.
