Em inúmeras indústrias, como alimentos, farmacêuticos, agricultura e cosméticos, a atividade hídrica de uma substância é um parâmetro fundamental que afeta diretamente a qualidade, a segurança e a estabilidade dos produtos.Medidor de atividade de águaComo uma ferramenta importante para medir esse parâmetro, está desempenhando um papel cada vez mais importante.

　Conceito e significado da atividade hídrica

A atividade da água (Aw) é a proporção entre a distância (ou potência química) da água na amostra e a distância (ou potência química) da água pura nas mesmas condições, cujos valores variam de 0 a 1. A atividade hídrica está estreitamente relacionada com a vida útil da substância, a taxa de crescimento e reprodução dos micróbios, o desempenho dos enzimas e dos catalisadores. Por exemplo, na indústria alimentar, a atividade excessiva de água pode levar à proliferação de micróbios e acelerar a deterioração da corrupção dos alimentos; Na indústria farmacêutica, a atividade excessiva de umidade pode fazer com que os medicamentos se degradem e afetem a eficácia dos medicamentos. Portanto, a medição e o controle precisos da atividade da umidade são essenciais para garantir a qualidade e a segurança dos produtos.

　　Princípio de funcionamento do medidor de atividade de água

1. Método do ponto de orvalho

O método do ponto de orvalho é um dos métodos de medição comumente utilizados em medidores de atividade de água. O princípio é colocar a amostra em uma pequena câmara fechada com um espelho resfriado. À medida que a água liberada pela amostra aumenta, a superfície do espelho forma uma fina camada de condensado (rocho). Controlando e monitorando com precisão a temperatura da superfície do espelho até a primeira condensação, a temperatura é a temperatura do ponto de orvalho. Em seguida, a atividade de água é calculada com base na temperatura do ponto de orvalho. Este método tem as vantagens de alta precisão de medição e boa repetibilidade, e é amplamente utilizado em cenários de teste de precisão de laboratório. Por exemplo, os testes de atividade de água Aqualab Series 4TE dos EUA usam o ponto de orvalho para detectar rapidamente com precisão de ± 0,003 Aw, proporcionando resultados precisos em pouco tempo.

2. Lei dos sensores capacitivos

O método de sensores capacitivos mede as propriedades das moléculas de água que afetam o capacitor. As moléculas de água entram na membrana porosa do sensor e alteram sua constante dielétrica, alterando assim o capacitor. A atividade de umidade da amostra é deduzida medindo a mudança de capacitor e convertendo-a. Este método é rápido e fácil e é adequado para vários tipos de amostras, especialmente para cenários de inspeção de campo, como inspeções de linha de produção. Alguns testadores portáteis de atividade de umidade usam o método de sensores capacitivos, com características simples de operação e portabilidade.

3. Método de resistência

O método de resistência baseia-se nas propriedades de resistência de certos materiais que variam com o conteúdo de água. A amostra é colocada dentro de uma cavidade de teste que contém dois eletrodos para avaliar a atividade de umidade medindo a mudança de resistência entre os dois eletrodos. No entanto, este método é simples e direto, mas pode haver maior variabilidade entre os diferentes tipos de amostras, mais afetadas por impurezas como íons na amostra, além da água.

　　Áreas de aplicação de medidores de atividade de água

1. Indústria alimentar

Durante o processamento e armazenamento de alimentos, a atividade hídrica é um fator importante que afeta a qualidade e a segurança dos alimentos. Ao controlar a atividade da água, a vida útil dos alimentos pode ser efetivamente prolongada e o risco de crescimento de micróbios pode ser reduzido. Por exemplo, para produtos de assado, recheios, geleias, alimentos inflados, etc., o monitoramento da atividade de umidade pode ajudar as empresas produtoras a controlar a qualidade para garantir que os alimentos estejam seguros. Os medidores de atividade de umidade também podem ser usados ​​para avaliar a textura e o risco de corrupção dos alimentos, otimizando as condições de processamento e armazenamento.

2. Indústria farmacêutica

A composição eficaz do medicamento está estreitamente relacionada ao teor de água. A atividade hidráulica excessiva pode levar à degradação ou falha dos medicamentos, por isso a detecção da atividade hidráulica é especialmente importante na produção e armazenamento de medicamentos. Ao testar regularmente a atividade de umidade das matérias-primas farmacêuticas e produtos acabados, é possível garantir a estabilidade e a segurança dos medicamentos, impedir que os medicamentos absorvam umidade ou rachaduras secas e garantir a eficácia dos medicamentos. Por exemplo, no controle de qualidade de medicamentos como comprimidos, cápsulas e bebidas medicinais chinesas, o tester de atividade da água desempenha um papel fundamental.

3. Área agrícola

Na produção agrícola, a detecção da atividade hídrica ajuda a determinar a umidade do solo e o estado de crescimento das plantas. A gestão racional da água pode melhorar o rendimento e a qualidade das culturas e reduzir o desperdício de recursos. Ao mesmo tempo, a detecção da atividade hídrica das sementes e produtos agrícolas permite avaliar a estabilidade do armazenamento e a taxa de germinação, garantindo a qualidade das sementes e dos produtos agrícolas. Por exemplo, ao monitorar o ambiente de armazenamento e a Aw dos próprios produtos agrícolas, medidas de armazenamento como ventilação e secagem podem ser orientadas científicamente para reduzir a perda.

Indústria de cosméticos

O controle do teor de umidade nas fórmulas de cosméticos também é essencial. Os medidores de atividade de água podem ajudar as empresas produtoras a garantir a qualidade e a estabilidade dos produtos durante o desenvolvimento de fórmulas e o processo de produção. O controle da atividade hídrica dos cosméticos pode impedir a deterioração do produto e a proliferação de micróbios, prolongando a vida útil do produto. Por exemplo, no desenvolvimento de formulações para produtos de cuidados com a pele, cosméticos e testes de qualidade, os testes de atividade da umidade são ferramentas.

　　Escolha e uso de medidores de atividade de água

1. Escolha atenções

Precisão de medição: escolha a precisão de medição adequada de acordo com as necessidades reais. As necessidades convencionais de ± 0,005Aw podem ser satisfeitas, e as necessidades de pesquisa científica exigem instrumentos de maior precisão.

Repetibilidade: Quanto menor for o desvio de medição múltipla, melhor para garantir a confiabilidade dos resultados de medição.

Tempo de detecção: a detecção rápida deve ser controlada por um determinado período de tempo para melhorar a produtividade, especialmente quando é necessário realizar um grande número de testes de amostras.

Facilidade de uso: os instrumentos portáteis devem prestar atenção à durabilidade e à complexidade operacional; Os instrumentos de laboratório podem prestar atenção à função de processamento de dados e à facilidade de calibração; Os instrumentos em linha garantem a adequação e a estabilidade da linha de produção.

Serviço pós-venda: escolha a marca que fornece serviços de calibração profissionais, reparação de falhas em tempo útil, o instrumento precisa ser calibrado regularmente para garantir a precisão da detecção, e o pós-venda perfeito pode reduzir o risco de uso.

2. Método de utilização

Calibração do instrumento: Calibre o instrumento regularmente de acordo com as recomendações do fabricante para garantir a precisão da medição. Alguns dispositivos podem precisar de uma calibração rápida antes de cada uso, com uma solução salina padrão, como a solução de nitrato de potássio, frequentemente usada como referência de calibração.

Prepare a amostra: Prepare a amostra para medição, mantendo-a fresca e original, evitando que fatores externos interferam com os resultados da medição.

Coloque a amostra com cuidado na câmara de medição designada pelo instrumento para garantir que a amostra esteja em contato com o sensor, mas não compacte excessivamente para não afetar os resultados da medição.

Iniciar o processo de medição: Feche a tampa da câmara de medição e pressione o botão Iniciar para iniciar o processo de medição. Neste momento, o instrumento começa automaticamente a monitorar a atividade de umidade na amostra.

Esperar por leituras estáveis: Dependendo da amostra, o tempo necessário para alcançar leituras estáveis também variará. Normalmente, os resultados preliminares são obtidos em poucos minutos, mas para algumas amostras, pode levar mais tempo para obter resultados precisos.

Registre as medições: quando o valor de atividade da umidade mostrado pelo instrumento estiver estável, esse valor é registrado. Alguns ativômetros de água avançados podem salvar dados diretamente para a memória interna ou transferir para o computador através de USB, Bluetooth, etc.

Limpeza da sala de medição: após a conclusão da medição, as amostras restantes da sala de medição devem ser limpas imediatamente para evitar que a contaminação cruzada afete a próxima medição.

　　Tendências do medidor de atividade de água

Com o progresso contínuo da ciência e tecnologia, o medidor de atividade da água também está em constante desenvolvimento. Os testes de atividade de umidade do futuro serão mais inteligentes e poderão automatizar a detecção e análise de dados, reduzindo os erros de operação humana. Os instrumentos de teste portáteis serão gradualmente populares, facilitando aos usuários realizar testes de campo em diferentes ocasiões e melhorando a flexibilidade da inspeção. Ao mesmo tempo, os instrumentos tenderão à integração multifuncional, capaz de detectar vários parâmetros simultaneamente, melhorando a eficiência da detecção e reduzindo os custos. Além disso, em combinação com a tecnologia Big Data, o instrumento será capaz de gravar e analisar dados de detecção em tempo real, fornecendo relatórios mais detalhados aos usuários e ajudando as empresas a tomar decisões científicas.

Os medidores de atividade de água desempenham um papel importante em todos os setores como ferramentas para garantir a qualidade, segurança e estabilidade dos produtos. Compreendendo como funciona, áreas de aplicação, precauções e métodos de uso, bem como acompanhando suas tendências, os usuários podem usar melhor a tecnologia para melhorar a qualidade do produto e a competitividade no mercado.