Спосіб очищення кухонної солі

Реферат: Спосіб очищення кухонної солі включає її промивку насиченим розсолом хлориду натрію при об'ємному співвідношенні компонентів кухонна сіль:розсіл 1:(1-2) при дії ультразвуку. Промивку 2 проводять при дії ультразвуку частотою 45-94 кГц, інтенсивністю 1,5-2,5 Вт/см та дії 2 ультразвуку частотою 1,0-2,3 МГц, інтенсивністю 2,5-3,5 Вт/см протягом 2 хв. UA 117720 U (54) СПОСІБ ОЧИЩЕННЯ КУХОННОЇ СОЛІ UA 117720 U UA 117720 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до харчової технології, а саме до способів очищення кухонної солі від нерозчинних у воді домішок та солей магнію, та може бути використана в соляній галузі промисловості для очищення басейнової кухонної солі. Відомий спосіб очищення басейнової кухонної солі, що включає складування її в бурти та промивку атмосферними опадами від солей магнію та нерозчинних у воді домішок [1]. Недоліками цього способу є тривалість процесу, що займає 3-4 місяці, втрати готової продукції 15-20 % та недостатній ступінь очищення від нерозчинних у воді домішок, що не перевищує 10 % [1]. Відомий спосіб очищення кухонної солі [2], що включає промивку кухонної солі насиченим розсолом хлориду натрію з одночасною подачею повітря при об'ємному співвідношенні компонентів (кухонна сіль:розсіл:повітря) 1:(1-2):(2-3) в імпульсному електричному полі напруженістю 0,2-0,4 кВ/см з тривалістю імпульсів 0,05-0,1 с та поспішністю імпульсів 1,5-2,5 с. Спосіб дозволяє досягти ступеня очищення кухонної солі 67-68 % та скоротити час очищення солі до 5 хв. Недоліком способу є недостатній ступінь очищення, що не перевищує 67 % для іонів Магнію 2+ (Mg ) та 63 % для нерозчинного в воді залишку, і складність технологічного процесу обумовлена необхідністю одночасної подачі повітря при об'ємному співвідношенні компонентів (кухонна сіль:розсіл:повітря) 1:(1-2):(2-3). Найбільш близьким аналогом є спосіб очищення кухонної солі [3], що включає промивку кухонної солі насиченим розсолом хлориду натрію з одночасною дією ультразвуку частотою 2 20,0-55,0 кГц, інтенсивністю 1,5-2,5 Вт/см протягом 4 хв. Недоліком способу є ступінь 2+ очищення, що не перевищує 93 % для іонів Магнію (Mg ) та 87 % по нерозчинному в воді залишку. В основу запропонованої корисної моделі поставлена задача вдосконалити спосіб-аналог, за рахунок підвищення ступеня очищення кухонної солі. Поставлена задача вирішується тим, що здійснюють проведення промивки кухонної солі насиченим розсолом при одночасній дії ультразвуку частотою 45-94 кГц, інтенсивністю 1,52 2 2,5 Вт/см та ультразвуку частотою 1,0-2,3 МГц, інтенсивністю 2,5-3,5 Вт/см протягом 2 хв. Спільними суттєвими ознаками найближчого аналога та способу, що заявляється, є промивка кухонної солі насиченим розсолом при співвідношенні компонентів кухонна сіль:розсіл 1:(1-2) при дії ультразвуку. Використання ультразвуку двох частот для промивки кухонної солі розсолом обумовлене більш високою ефективністю двочастотного ультразвуку в порівнянні з ультразвуком однієї частоти. Це пояснюється особливостями утворення й схлопування малих сферичних кавітаційних пухирців при двочастотній дії УЗ, при схлопуванні яких і інтенсифікуються дані процеси. У табл. 1 наведено результати порівняння способу очищення кухонної солі за аналогом та способом, що заявляється. Для очищення використовували харчову кухонну сіль виробництва Генічеського солепідприємства. Приклад виконання. Кухонну сіль у сітчастому циліндрі опускали в насичений розсіл хлориду натрію та піддавали необхідній обробці. Використовували для очищення по 1 кг кухонної солі, що містила (мас. %): 1) проба - іонів Магнію - 0,451 %, нерозчинного у воді залишку - 0,742 %; 2) проба - іонів Магнію - 0,342 %, нерозчинного у воді залишку - 0,681 %; 3) проба - іонів Магнію - 0,642 %, нерозчинного у воді залишку - 0,863 %. Після очищення в кожній пробі встановлювали вміст нерозчинного у воді залишку та іонів магнію згідно з [4]. У способі-аналогу, кухонну сіль промивали насиченим розсолом хлориду натрію 5 хв. при об'ємному співвідношенні компонентів (кухонна сіль:розсіл) 1:1,5 при дії ультразвуку частотою 2 20,0 кГц, інтенсивністю 2,5 Вт/см . У способі, що заявляється, кухонну сіль промивали насиченим розсолом хлориду натрію 2 хв. при об'ємному співвідношенні компонентів (кухонна сіль:розсіл) 1:1,5 при дії ультразвуку 2 частотою 45 кГц, інтенсивністю 2,0 Вт/см та дії ультразвуку частотою 2,0 МГц, інтенсивністю 3,5 2 Вт/см . У табл. 1 наведене порівняння способів очищення кухонної солі за аналогом та того, що пропонується. Як видно із результатів дослідів, наведених у табл. 1, ступінь очищення кухонної солі за аналогом складає 91-93 % для іонів Магнію і 85-87 % по нерозчинному в воді залишку, а у способі, що пропонується, 96-98 % для іонів Магнію та 90-92 % по нерозчинному в воді залишку. 60 1 UA 117720 U Таблиця 1 Порівняння способів очищення кухонної солі за відомим способом (аналогом) та за способом, що пропонується Досліди 1 1 1 2 2 2 3 3 3 0,041 0,030 0,030 0,031 0,032 0,031 0,050 0,041 0,052 1 1 1 2 2 2 3 3 3 5 Знайдено, 2+ Mg , % 0,014 0,015 0,014 0,012 0,013 0,012 0,021 0,022 0,021 Ступінь очищення Знайдено, нерозчинного 2+ для Mg , % у воді залишку, % Спосіб-аналог 91 0,111 93 0,101 93 0,102 91 0,101 91 0,092 91 0,092 92 0,121 93 0,122 92 0,112 Спосіб, що пропонується 97 0,075 97 0,070 97 0,074 96 0,053 96 0,058 96 0,055 98 0,080 97 0,078 98 0,073 Ступінь очищення по нерозчинному в воді залишку, % 85 86 85 85 87 87 86 86 87 90 91 90 92 91 92 91 91 92 В табл. 2 наведений вплив частоти низькочастотного ультразвуку на ступінь очищення кухонної солі. Як видно із табл. 2, оптимальною частотою ультразвуку є 45-94 кГц. При використанні ультразвуку частотою менше ніж 45,0 кГц ступінь очищення кухонної солі зменшується. При збільшенні частоти ультразвуку понад 94,0 кГц також зменшується ступінь очищення кухонної солі. Ймовірно, що діапазон частот ультразвуку 45,0-94,0 кГц є оптимальним для інтенсифікації даних процесів. Таблиця 2 Вплив частоти низькочастотного ультразвуку на ступінь очищення кухонної солі (проби кухонної солі 1, 2, 3) 2+ Частота УЗ, кГц 44,0 45,0 46,0 60,0 70,0 94,0 95,0 10 15 Ступінь очищення для Mg , % 1 85 97 96 98 97 96 82 2 87 96 97 97 96 97 83 3 84 98 97 98 96 98 84 Ступінь очищення по нерозчинному в воді залишку, % 1 2 3 78 78 79 91 91 92 90 91 90 92 92 91 91 91 92 90 92 90 49 52 51 Інтенсивність низькочастотного ультразвуку - 2,0 Вт/см, інтенсивність високочастотного 2 ультразвуку 3,5 Вт/см . Частота високочастотного ультразвуку - 2,0 МГц. Час дії ультразвуку 2 хв. Об'ємне співвідношення компонентів (кухонна сіль - розсіл) 1:1,5 В табл. 3 наведений вплив частоти високочастотного ультразвуку на ступінь очищення кухонної солі. Як видно із табл. 3, оптимальною частотою високочастотного ультразвуку є 1,02,3 МГц. При використанні ультразвуку частотою менше ніж 1,0 МГц та понад 2,3 МГц ступінь 2 UA 117720 U очищення кухонної солі зменшується, що пов'язано зі зменшенням кількості малих сферичних кавітаційних пухирців, при схлопуванні яких і інтенсифікуються дані процеси. Таблиця 3 Вплив частоти високочастотного ультразвуку на ступінь очищення кухонної солі (проби кухонної солі 1, 2, 3) Ступінь очищення по нерозчинному в воді залишку, % 1 2 3 78 78 79 90 91 92 91 91 92 92 91 91 31 32 33 2+ Частота УЗ, МГц 1 85 96 97 98 71 0,9 1,0 2,0 2,3 2,4 5 10 Ступінь очищення для Mg , % 2 87 96 96 97 73 3 84 96 98 96 74 2 Інтенсивність низькочастотного ультразвуку - 2,0 Вт/см , інтенсивність високочастотного 2 ультразвуку 3,5 Вт/см . Частота низькочастотного ультразвуку - 45,0 кГц Час дії ультразвуку 2 хв. Об'ємне співвідношення компонентів (кухонна сіль:розсіл) 1:1,5. В табл. 4 наведений вплив інтенсивності ультразвуку на ступінь очищення кухонної солі. Як 2 видно із табл. 4 оптимальною інтенсивністю низькочастотного ультразвуку є 1,5-2,5 Вт/см , а 2 високочастотного ультразвуку 2,5-3,5 Вт/см . Таблиця 4 Вплив інтенсивності ультразвуку на ступінь очищення кухонної солі Інтенсивність низькочастотного 2 УЗ, Вт/см Інтенсивність УЗ, високочастотного Вт/см 2,4 2,5 3,0 3,5 2 3,6 3,7 75 86 84 80 77 87 85 79 72 84 83 76 74 84 81 72 2+ 1,4 1,5 2,5 2,6 1,4 1,5 2,5 2,6 15 Ступінь, очищення для Mg , % 65 66 71 74 85 96 97 97 87 97 98 97 84 86 85 80 Ступінь очищення по нерозчинному в воді залишку, % 61 62 65 70 77 92 90 91 79 91 91 92 75 78 87 83 Частота високочастотного ультразвуку - 2,0 МГц. Частота низькочастотного ультразвуку 45,0 кГц Час дії ультразвуку 2 хв. Об'ємне співвідношення компонентів (кухонна сіль:розсіл) 1:1,5. Для очищення було використано пробу 1. В табл. 5 наведений вплив часу дії ультразвуку на ступінь очищення кухонної солі. Як видно із табл. 5, час дії ультразвуку не повинен бути 2 хв. При цьому ступінь очищення кухонної солі 2+ зменшується по нерозчинному в воді залишку та для Mg . При збільшенні часу дії ультразвуку 2 хв. ступінь очищення кухонної солі практично не змінюється. 20 Таблиця 5 Вплив часу дії ультразвуку на ступінь очищення кухонної солі (проби кухонної солі 1, 2, 3) 2+ Час дії У3, хв. 0,5 1,0 Ступінь очищення для Mg , % 1 72 83 2 71 85 3 74 84 3 Ступінь очищення по нерозчинному в воді залишку, % 1 2 3 55 56 57 71 73 73 UA 117720 U Продовження таблиці 5 2+ Час дії У3, хв. 1,5 2,0 2,5 3,0 5 10 15 20 25 Ступінь очищення для Mg , % 1 92 97 91 92 2 91 96 92 91 3 90 98 91 92 Ступінь очищення по нерозчинному в воді залишку, % 1 2 3 81 79 80 91 91 92 85 86 85 85 85 86 Частота високочастотного ультразвуку - 2,0 МГц. Частота низькочастотного ультразвуку 2 45,0 кГц. Інтенсивність низькочастотного ультразвуку - 2,0 Вт/см , інтенсивність 2 високочастотного ультразвуку 3,5 Вт/см . Об'ємне співвідношення компонентів (кухонна сіль:розсіл) 1:1,5. Таким чином, експеримент показав, що використання ультразвуку частотою 45-94 кГц, 2 2 інтенсивністю 1,5-2,5 Вт/см та ультразвуку частотою 1,0-2,3 МГц, інтенсивністю 2,5-3,5 Вт/см на протязі часу >2 хв. дозволяє підвищити ступінь очищення кухонної солі. Джерела інформації: 1. Фурман А.А., Бельды М. П., Соколов И.Д. Поваренная соль. Производство и применение в химической промышленности. - М.: Химия, 1989. - 272 с. 2. Способ очистки поваренной соли /В.П. Горшков, Л.Л. Токарская - А.с. № 1535828 А 1, СССР - Опубл. 15.01.90 - Бюл. № 2. 3. Спосіб очищення кухонної солі / O.I. Юрченко, О.С. Калиненко, О.М. Бакланов - Патент на корисну модуль № 109007 С 01 D 3/08, Україна - Опубл. 10.08.2016 р.- Бюл. № 15. 4. Бакланов О.М., Авдєєнко А.П., Чмиленко Ф.О., Бакланова Л.В. Аналітична хімія кухонної солі і розсолів. - Краматорськ: вид-во ДДМА, 2011. - 284 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб очищення кухонної солі, що включає її промивку насиченим розсолом хлориду натрію при об'ємному співвідношенні компонентів кухонна сіль:розсіл 1:(1-2) при дії ультразвуку, який відрізняється тим, що промивку проводять при дії ультразвуку частотою 45-94 кГц, 2 інтенсивністю 1,5-2,5 Вт/см та дії ультразвуку частотою 1,0-2,3 МГц, інтенсивністю 2,52 3,5 Вт/см протягом 2 хв. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4