Potere disidratante delle sostanze

Come si misura il potere disidratante di una sostanza? È più disidrante il solfato di calcio o il cloruro di calcio?

Elisa Figallo
19 ottobre 2004
La domanda è abbastanza facile, ma in realtà semplifica un poco il problema.
Diciamo che sono svariate le sostanze in grado di eliminare l'acqua da liquidi e dai gas, in genere per contatto diretto. Si tratta di sali anidri, che assorbono molecole d'acqua nel loro reticolo cristallino come acqua di idratazione; il sale idrato può poi continuare ad assorbire acqua fino a dare una soluzione satura (deliquescenza) che a sua volta può continuare a diluirsi. I tre processi chiaramente sono distinti e hanno efficienza diversa pur se il sale di partenza è lo stesso.
Ad esempio, il cloruro di calcio anidro assorbe fino a 6 molecole di acqua di idratazione, con un'umidità relativa percentuale finale del 21,2%. Il sale esaidrato continua poi ad assorbire umidità dall'aria fino alla deliquescenza (31,6% di umidità relativa percentuale) ecc.

Esistono ovviamente altri metodi per essiccare un liquido o un gas (assorbimento superficiale dell'acqua su opportune sostanze, reazioni acido-base o di ossidoriduzione), ma sono di carattere meno generale. I solidi invece vengono disidratati non per contatto diretto, ma per via indiretta (lasciandoli ad esempio in un recipiente chiuso in presenza di un essiccante, magari a caldo e/o sotto vuoto).
La scelta dell'essiccante deve tenere conto di molti fattori: la quantità di acqua totale da eliminare, il grado di essiccamento che è richiesto, il tempo a disposizione, le eventuali incompatibilità chimiche della sostanza da disidratare con gli essiccanti, la eventuale possibilità di rigenerare l'agente essiccante ecc. E questo solo per citarne i principali.

Le caratteristiche da valutare in un essiccante sono:

l'efficienza: è tanto maggiore quanto minore è la concentrazione (o pressione parziale) del vapor d'acqua residuo dopo aver eseguito l'essiccamento in un recipiente chiuso. Si può anche esprimere in base all'umidità relativa residua (nel caso dei liquidi, alla percentuale di acqua rimasta nel liquido);

la capacità: è la massima quantità di acqua che può essere assorbita da una data quantità in peso dell'essiccante prima che perda in maniera apprezzabile di efficienza;

la velocità di essiccamento: è la percentuale di acqua che viene assorbita dall'essiccante nell'unità di tempo;

Tutte queste caratteristiche dipendono ovviamente anche da altri fattori, quali il grado di suddivisione della sostanza essiccante, l'agitazione, la temperatura ecc.

Per venire alle differenze tra calcio cloruro e calcio solfato anidri, entrambi sono sali economicamente molto convenienti da usare. Il calcio cloruro anidro ha capacità elevata (97%, corrispondente all'assorbimento di 6 molecole di acqua di idratazione) e discreta efficienza (l'umidità residua del sale anidro è fino a 0,4 mg/litro di aria), ma bassa velocità. Viene molto utilizzato in essiccatori per la disidratazione indiretta; il suo uso diretto come essiccante è invece limitato dalla sua reattività verso svariate sostanze con le quali forma addotti stabili.
Il calcio solfato anidro invece ha capacità decisamente inferiore (6,6%), ma è rapido ed estremamente efficiente (l'umidità residua è 0,005 mg/litro di aria), nonchè assai poco reattivo. Per di più, si rigenera facilmente per riscaldamento e mantiene la sua efficienza fino a 100°C. È quindi molto indicato per l'essiccamento finale di sostanze già parzialmente disidratate.

Laura Maria Raimondi Dipartimento di Chimica Organica e Industriale, Università di Milano

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