Tamizado: qué es, método de separación, aplicaciones, ejemplos
¿Qué es el tamizado?
El tamizado es un método de separación química mediante el cual se separan partículas sólidas de diferente tamaño al pasarlas por un tamiz. Un tamiz es una herramienta que tiene a lo largo de toda su superficie poros generalmente de igual tamaño.
Las partículas con un tamaño mayor que el poro u orificio del tamiz permanecen en este, mientras que las más pequeñas, con diámetros de menor envergadura que los poros, traspasan libremente la superficie.
Además de tamiz, a este artefacto o instrumento se le conoce también con el nombre de colador, criba, cedazo o filtro.
En las industrias de alimentos, farmacia y químicas, el tamizado es parte fundamental de la producción y control de calidad de productos en polvo y granos.
En el área de la construcción se emplea el tamizado para realizar la separación de la arena eliminando partículas grandes. También se emplea en el estudio de la estructura de los suelos, determinando el tamaño de las partículas que lo componen.
Proceso de tamizado
El tamizado es un método físico mecánico mediante el cual se pueden separar las partículas sólidas presentes en mezclas heterogéneas.
Mediante un procedimiento simple o sencillo, sobre la superficie del tamiz son retenidas las partículas más grandes de la mezcla. Solo las partículas cuyo diámetro es inferior a los agujeros u orificios del tamiz pasarán a través de este instrumento.
Para que se realice el proceso de tamizado debe existir cierto movimiento entre la mezcla a separar y la superficie del tamiz. Así, se establece coincidencias entre los poros o agujeros del tamiz con las partículas que los puede atravesar.
El objetivo del tamizado es realizar la separación de las partículas sólidas según el tamaño de las mismas. Mediante la aplicación de un solo proceso de tamizado, la mezcla será separada en dos fracciones más homogéneas.
Está la fracción de partículas retenidas en la superficie del tamiz conocida como fracción gruesa o de rechazo; y la fracción que atraviesa los orificios del mismo, denominada fracción fina o de cernido.
Eficiencia y aspectos del sólido
Un tamizado se puede considerar eficiente entre tanto permita lograr la mayor separación de la mezcla.
Para realizar el proceso de tamizado es importante considerar la naturaleza de la mezcla que se va a tamizar. La selección de la superficie de tamizado, la inclinación del tamiz, el movimiento del mismo, el tiempo de tamizado, entre otros aspectos.
La forma de las partículas sólidas a separar puede ser esférica, acicular o fibrosa. Las partículas esféricas en general tienden a presentar mejor separación o cernido que aquellas partículas que son fibrosas.
Hay partículas que tienden a formar agregados o grumos, que son tratadas como partículas más grandes: como el caso de la harina.
Al tamizar la harina, por fricción entre las partículas se deshacen los agregados o grumos que pudiesen existir en la mezcla. Componentes de la harina de mayor tamaño, como el salvado, permanecen en el colador durante el proceso de tamizado.
Tipos de tamizado
La clasificación del tamizado se realiza dependiendo de la humedad de la mezcla a separar; puede ser tamizado vía seca o húmeda.
Tamizado vía seca
Se realiza para aquellas mezclas de partículas que por naturaleza poseen escasa o nula humedad. También se refiere al tamizado de sustancias o mezclas de partículas que fueron sometidas previamente a procesos de desecación.
Este tipo de tamizado es más frecuente, se emplea en productos que se comercializan en polvo seco.
Tamizado por vía húmeda
En este tipo de tamizado se agrega agua u otros fluidos a la mezcla. Esto se hace con el fin de facilitar el arrastre o paso de las partículas más finas a través del tamiz.
El tamizado realizado por este método o vía es más eficiente, pero en general es el menos usado. Cuando este tipo de tamizado se emplea en productos cuya presentación final es seca, requieren de secado posterior al tamizado.
Tipos de superficies utilizadas
Es importante considerar la abertura, luz o diámetro del poro de la superficie del tamiz. Existen mallas metálicas que ofrecen aberturas del tamaño de 1 micra (1µ) de longitud. El tamaño y la forma de los poros dependerán de la trama o urdimbre del tejido, barras o placas del tamiz.
Los tipos de superficie con los cuales se construyen los tamices pueden incluir telas metálicas, de seda, o plásticas. Pueden elaborarse en placas metálicas perforadas, rejillas de barras metálicas, de alambre, plástico e incluso de bambú.
Entre los metales que se emplean con mayor frecuencia están los aceros inoxidables.
Tipos de equipos utilizados en el tamizado
Rejillas
Formadas por barras de acero con espacios entre sí predeterminados, utilizadas para el tamizado de rocas o minerales antes de ser triturados.
Las rejillas pueden ser estacionarias (permanecen quietas y no necesitan de ningún mecanismo que las haga mover) o vibratorias (realizan el proceso de cribado con un movimiento hacia delante y hacia atrás o circular, necesitando de una fuerza mecánica).
Tambores
Formados por un marco cilíndrico abierto en los extremos, rodean una tela de alambre o placas con orificios de determinado diámetro. Existen tambores de uso manual, otros que a nivel industrial pueden ser giratorios.
Tamices con agitación mecánica
Formado generalmente por un marco rectangular que sostiene una tela, malla de alambre o placa perforada. Este tamiz se encuentra ligeramente inclinado, con un soporte de resortes flexibles que permiten la agitación.
Tamices vibratorios
Imprimen al proceso de tamizado mayor velocidad y ofrecen mayor rendimiento en la selección de partículas por tamaños. Hay tamices con vibración mecánica y otros con vibración eléctrica.
Existen una gran variedad de tamices: de rotación horizontal o vertical, tamices de movimiento oscilantes, de vibración electromagnética, cernidores centrífugos, entre otros.
Aplicaciones del tamizado
-En el área de la construcción se utiliza el tamizado para separar la arena, específicamente en la industria del cemento. Es fundamental este proceso para evaluar la distribución del tamaño de las partículas de un material granular. Este procedimiento se denomina gradación y es muy útil en ingeniería civil.
-En los laboratorios de estudio de los suelos se emplean tamices con el tamaño de los poros graduados. Estos tamices permiten separar y estudiar los diferentes componentes del suelo con base al tamaño de sus componentes.
-Existe gran diversidad en sistemas de filtración que funcionan con el principio del tamizado para separar partículas sólidas de medios líquidos.
-A nivel industrial existen filtros dúplex o de doble filtrado insertados a lo largo de tuberías de agua, combustible o aceite. Estos filtros dobles, o de doble canasta, permiten eliminar partículas contaminantes del sistema de estos fluidos por tamizado doble.
-En la industria de los alimentos el proceso de tamizado forma paste del control de calidad que permitirá comercializar el producto. Para obtener texturas suaves durante el preparado de alimentos como salsas, sopas y natillas se emplea el tamizado.
-Asimismo se emplea el tamizado para decorar postres espolvoreando por ejemplo azúcar glass, cacao en polvo, entre otros.
Ejemplos de tamizado
-Uno de los ejemplos de tamizado es el aplicado a la separación de la harina de trigo antes de elaborar una torta. A través de un colador casero se hace pasar la harina de trigo con el fin de retener los grumos o algunas partículas extrañas.
-Existen varios productos alimenticios que son tamizados a nivel industrial, como la sémola, harinas de maíz, granos, entre otros.
-En los laboratorios donde se efectúa el estudio de la estructura de los suelos, se emplea el tamizado en la granulometría. Con esta técnica se elaboran curvas granulométricas que les permite conocer el tamaño de las partículas que forman el suelo.
-También se usan coladores o tazones grandes con agujeros para realizar el tamizado o colado de la pasta, vegetales o arroz. Se tamizan los cocteles mediante coladores para eliminar el hielo de las bebidas.
-El tamizado doble o incluso múltiple, se emplea a nivel del tratamiento de las aguas, separando los sólidos presentes en las aguas residuales. Primero se realiza un tamizado para elementos gruesos y posteriormente para partículas más finas.
Referencias
- European Patent Office. B07B. [PDF]. Recuperado de: cooperativepatentclassification.org
- Retsch GmbH. Sieve Analysis. Recuperado de: retsch.com
- Wikipedia. Sieve. Recuperado de: en.wikipedia.org
- Science Quest. (s.f.). Separating mixtures. [PDF]. Recuperado de: wiley.com