Κατά την απαέρωση απομακρύνονται από ένα υγρό φυσαλίδες αερίου, συνήθως αέρα, για παράδειγμα από μια γέλη. Η απαέρωση είναι επίσης απαραίτητη για την απομάκρυνση διαλυμένων αερίων από υγρές πρώτες ύλες. Διαφορετικά, αυτά θα απελευθερώνονταν αργότερα στο τελικό προϊόν και θα σχημάτιζαν εκεί φυσαλίδες.
Γιατί ο αέρας βλάπτει το προϊόν
Οι διεργασίες ανάμιξης απαιτούν συχνά επακόλουθη απαέρωση, διότι κατά την επεξεργασία ουσιών από υγρές έως υψηλού ιξώδους δημιουργούνται συχνά εγκλωβισμοί αέρα και αερίων. Αυτοί μπορούν:
- Να προκαλέσουν τάγγισμα λιπών και ελαίων
- Να προκαλέσουν οξείδωση και αλλοιώσεις χρώματος
- Να αλλοιώσουν την οσμή και τη γεύση
- Να κάνουν τις επικαλυμμένες επιφάνειες πορώδεις και διάτρητες
Αντίθετα, τα απαερωμένα προϊόντα είναι χημικά πιο σταθερά και διατηρούνται περισσότερο. Στη βιομηχανία, για παράδειγμα, η απαέρωση του νερού είναι σημαντική παντού όπου απαιτούνται ελάχιστες τιμές οξυγόνου, όπως στη χημική βιομηχανία, τη φαρμακευτική και τη βιομηχανία ποτών. Ένα παράδειγμα από την καθημερινότητα είναι το άνοιγμα ενός μπουκαλιού ανθρακούχου μεταλλικού νερού.
Πώς απελευθερώνονται τα αέρια
Τα υγρά απελευθερώνουν τα περισσότερα αέρια όταν θερμαίνονται και ταυτόχρονα μειώνεται η πίεση. Αυτό εξαρτάται από τη διαλυτότητα των αερίων, η οποία, σύμφωνα με τον νόμο του Henry, μειώνεται με τη μείωση της μερικής πίεσης και την αύξηση της θερμοκρασίας. Τα αέρια μπορούν επίσης να απελευθερώνονται με φυσικό τρόπο, για παράδειγμα κατά την εκπομπή αερίων από αφρώδη υλικά.
Εφαρμογές
Η απαέρωση είναι σημαντική κυρίως για προϊόντα ευαίσθητα στο οξυγόνο και εκεί όπου οι φυσαλίδες υποβαθμίζουν τις ιδιότητες. Και τα δύο ισχύουν για τα καλλυντικά: το οξυγόνο μειώνει τη διάρκεια ζωής και οι φυσαλίδες αερίου επιταχύνουν τη συνένωση της διεσπαρμένης φάσης. Άλλα παραδείγματα:
- Μάζες μπαταριών: το οξυγόνο θα καθιστούσε το τελικό προϊόν άχρηστο
- Έλαια και λιπαντικά: η απαέρωση πριν από την άντληση μειώνει τη φθορά λόγω σπηλαίωσης
- Βερνίκια: απαέρωση πριν από τη σκλήρυνση ή τη χρήση
- Ποτά και σάλτσες: η απαέρωση αναστέλλει τους αερόβιους μικροοργανισμούς και παρατείνει τη διάρκεια ζωής
- Σαμπουάν: οι ίδιες οι επιφανειοδραστικές ουσίες του το κάνουν να αφρίζει, οπότε χωρίς απαέρωση η πλήρωση δεν θα ήταν δυνατή
Τι έχει σημασία στην απαέρωση
Το κενό μεγεθύνει στοχευμένα τις φυσαλίδες αέρα, ώστε να ανεβαίνουν μέσα στο προϊόν. Η ανάδευση συνδέεται στενά με την αποδοτικότητα.
- Η δεξαμενή πρέπει να είναι αρκετά μεγάλη για την αφρισμένη μάζα, χωρίς αυτή να διαβρέχει το καπάκι ή να εισέρχεται στην αντλία κενού
- Ο αναδευτήρας δεν πρέπει να θρυμματίζει τις φυσαλίδες αέρα
- Πρέπει όμως να αναμιγνύει καλά, ώστε οι φυσαλίδες να φτάνουν ταχύτερα στην επιφάνεια και να σπάνε εκεί
- Χωρίς αναδευτήρα, τα πάντα θα εξαρτώνταν από την ταχύτητα ανόδου των φυσαλίδων και η διαδικασία θα διαρκούσε πολύ
Η κατάσταση δυσκολεύει όταν επιφανειοδραστικές ουσίες σταθεροποιούν τις φυσαλίδες αερίου. Αυτά τα βοηθητικά μέσα προορίζονται στην πραγματικότητα να σταθεροποιούν το γαλάκτωμα ή τη διασπορά, αλλά περιβάλλουν και τις φυσαλίδες και τις καθιστούν πολύ ανθεκτικές. Η λύση είναι οι αναδευτήρες βελτιστοποιημένης ροής: μεγάλες δακτυλιοειδείς επιφάνειες ωθούν το προϊόν προς την επιφάνεια και βοηθούν εκεί να σπάσουν οι φυσαλίδες, ακόμη και μέσα στον αφρό. Έτσι η απαέρωση συντομεύεται σημαντικά. Η αντίστροφη διεργασία είναι η εισαγωγή αερίου.
Άλλες διεργασίες
Συχνές ερωτήσεις για την απαέρωση
Γιατί πρέπει να απαερώνονται τα προϊόντα;
Οι εγκλωβισμοί αέρα και αερίων μπορούν να οδηγήσουν σε οξείδωση, τάγγισμα λιπών και ελαίων, αλλοιώσεις χρώματος, καθώς και μεταβολές οσμής και γεύσης. Τα απαερωμένα προϊόντα είναι χημικά πιο σταθερά και διατηρούνται περισσότερο.
Πώς λειτουργεί η απαέρωση υπό κενό;
Υπό κενό οι φυσαλίδες αέρα μεγεθύνονται στοχευμένα και ανεβαίνουν ταχύτερα. Η δεξαμενή πρέπει να είναι αρκετά μεγάλη για τη διογκωμένη μάζα του προϊόντος, ενώ ο αναδευτήρας εξασφαλίζει την ανάμιξη χωρίς να θρυμματίζει τις φυσαλίδες.
Γιατί η απαέρωση είναι δύσκολη στο σαμπουάν και στο αφρόλουτρο;
Οι επιφανειοδραστικές ουσίες σταθεροποιούν τις φυσαλίδες αερίου και τείνουν να αφρίζουν. Οι αναδευτήρες βελτιστοποιημένης ροής με μεγάλες δακτυλιοειδείς επιφάνειες φέρνουν το προϊόν στην επιφάνεια και συντομεύουν σημαντικά την απαέρωση.
Ποια φυσικά φαινόμενα αξιοποιεί η απαέρωση;
Η διαλυτότητα των αερίων μειώνεται με τη μείωση της μερικής πίεσης και την αύξηση της θερμοκρασίας (νόμος του Henry). Γι' αυτό συνήθως εφαρμόζεται μείωση της πίεσης και, όπου χρειάζεται, θέρμανση.