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Miscelazione

Che cos'è il processo di miscelazione?

In ambito tecnologico il termine miscelazione viene impiegato per indicare le operazioni di mescolanza cioè i mescolamenti di sostanze, aventi stato di aggregazione identico oppure diverso, allo scopo di ottenere un miscuglio o una miscela omogenea in senso lato (infatti non è detto che l'omogeneità debba essere a livello molecolare: basta arrivare solamente a volumi finiti costituiti da sostanze diverse in proporzioni pressoché costanti in ciascun volume).

Scopo del mescolamento

Scopo del mescolamento è spesso quello di dare al prodotto risultante una caratteristica che non si presentava in alcuno dei componenti.

In altri casi invece il mescolamento serve a conferire al prodotto finale una proprietà caratteristica di uno dei componenti, oppure per ottenere una superficie di contatto molto elevata in modo da favorire o un fenomeno fisico di trasferimento da una fase all'altra oppure una reazione chimica tra le sostanze che vengono poste a contatto.

In relazione allo stato di aggregazione delle sostanze possiamo considerare i seguenti tipi di mescolamento.

1) solido con solido: si tratta di un fenomeno solitamente puramente fisico che ha lo scopo di omogeneizzare la composizione di due solidi che non reagiscono tra loro.

2) solido con liquido: può ottenersi una semplice sospensione del solido nel liquido quando il solido, mantenendo le sue proprietà caratteristiche, viene finemente disperso nel liquido; può invece essere che il solido si disciolga nel liquido formando una soluzione.

3) solido con gas: in questo caso è da considerare la dispersione del solido in un letto fluido ottenuta facendo gorgogliare il gas nel solido (fenomeno fisico). Se oltre a ciò il gas dovesse ad esempio essere adsorbito nei pori del solido per l'intervento di forze d'attrazione intermolecolari, si avrebbe il fenomeno fisico-chimico dell'adsorbimento.

Analogamente per quanto riguarda i liquidi è da considerare:

1) il mescolamento di un liquido con un solido, fenomeno del quale si è già detto;

2) il mescolamento di un liquido con un gas, che dà luogo:

  • a un fenomeno fisico di dispersione quando il liquido venga spruzzato nel gas mantenendosi sotto forma di goccioline o di nebbia;
  • al fenomeno fisico-chimico di adsorbimento quando parte del gas venga adsorbito nel liquido e in seno allo stesso il gas si disciolga in ioni;

3) il mescolamento di liquidi fra loro. Un processo fisico d'emulsione si ha per liquidi immiscibili e un processo fisico-chimico d'estrazione si ha quando sia possibile adoperare un solvente per separare i due liquidi tra loro; se i liquidi sono invece miscibili si dà luogo al fenomeno fisico di semplice miscelamento, se i due liquidi non reagiscono; a un fenomeno chimico se i liquidi reagiscono.

Nessun problema presenta il mescolamento di gas poichè, a motivo della mobilità delle molecole gassose, basta mettere a contatto le due sostanze affinchè il mescolamento abbia luogo senza alcuna difficoltà.

Qualunque sia il fenomeno è chiaro che il mescolamento avviene tanto più facilmente quanto maggiore è l'agitazione delle fasi stesse.

Struttura di un impianto per la miscelazione

Oltre alle apparecchiature di mescolamento propriamente dette, un impianto per la miscelazione è costituito a monte dalle apparecchiature che misurano le sostanze che devono essere mescolate (dosatori) e a valle dalle apparecchiature che controllano se la miscelazione è avvenuta nel modo voluto.

Se il controllo a valle indica che il trattamento di omogeneizzazione non ha raggiunto il grado voluto, il grosso viene di solito riportato alla apparecchiatura mescolatrice.

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