Un nuevo capítulo en la historia de la densidad

La elaboración de cerveza artesanal está de moda. Solo en Estados Unidos, la cantidad de cervecerías artesanales se incrementó de menos de 1600 en 2009 a más de 6000 en 2017, de acuerdo con la US Brewers Association. En muchos casos, los aficionados a la cerveza empiezan elaborando cerveza casera en casa y luego abren una cervecería atractiva. Anton Paar cuenta con los instrumentos correctos para que cada usuario pueda supervisar el proceso de fabricación. Incluso para hacer la mezcla perfecta de jugo en casa, Anton Paar le ofrece una tecnología de medición apropiada.

La medición de densidad, por sobre todo. Y Anton Paar acaba de revolucionarla. Cincuenta años después de la presentación del primer medidor digital de densidad con un tubo en U oscilante en Achema, los desarrolladores de la unidad comercial de Medición hicieron realidad lo imposible y renovaron el principio de medición, que ya se ha optimizado. “Identificamos las limitaciones del viejo método de oscilación con tubos en U y, finalmente, lo reemplazamos con tecnología nueva”, explica Siegfried Hold, director de producto de los medidores de densidad de alta gama Anton Paar. Gracias a simuladores elaborados y varios prototipos, ya está disponible el método “Pulsed Excitation Method” patentado, lo que convierte al DMA 5000 en el medidor de densidad más preciso del mundo, con una precisión increíble y reproducible de seis dígitos.

Pero comencemos con los destiladores o microcerveceros especializados. Ambos quieren saber más sobre la calidad y la composición de su trabajo. Al menos, la oficina impositiva quiere saber exactamente cuál es la graduación alcohólica de las bebidas. “En última instancia, siembre se trata de la concentración; por ejemplo, del nivel de azúcar o alcohol en el agua”, explica Julia Sattler, directora de producto para medidores portátiles de densidad y dispositivos de escritorio “más simples”. Los principiantes con presupuestos reducidos confían en el DMA™ 35, del que actualmente se produce la cuarta generación, y que ayuda a controlar el proceso de fermentación. También se utiliza como prueba de explosión en otras industrias (pruebas químicas) o en aeropuertos (pruebas de querosén).

Cuando se trata de una alta graduación alcohólica en deliciosas bebidas espirituosas, solo hace falta un Snap 51, “el dispositivo de mano más preciso del mercado para estos fines”, agrega Julia Sattler. Si conoce y aprecia a un destilador, puede hacerle un gran regalo con un Snap 51; o el Snap 41, una versión más pequeña y económica, con un rendimiento de medición levemente menor. La gran ventaja de los instrumentos portátiles es que permiten medir directamente en las instalaciones, sin tener que trasladar las muestras a un laboratorio. El grupo al cual están orientados estos medidores de densidad más económicos es principalmente el de los usuarios que aún utilizan instrumentos clásicos de vidrio (como los hidrómetros) para realizar las mediciones. De acuerdo con los profesionales de densidad de la unidad comercial de Medición, se trata de un mercado enorme.

Anton Paar acaba de lanzar “un equipo de combate” al mercado para “las unidades de mesa independientes”, lo que no puede extenderse por otros parámetros de medición. El DMA™ 1001 cumple con todos los estándares que exige la industria. Y todo esto con un precio competitivo, más allá de lo que uno normalmente elegiría como un regalo. Pero se trata de una gran oferta en comparación con la competencia, que, según el especialista Sattler, a menudo ofrece descuentos  generosos: “El DMA™ 1001 es el dispositivo de medición de cuatro dígitos más económico del mercado”.

Actualmente, la operación es muy confortable. Estos dispositivos están pensados para todo tipo de usuarios, el diseño inteligente elimina las fuentes de error. “Los primeros instrumentos solo mostraban datos de oscilación y debía calcularse la densidad. En la actualidad, los dispositivos cuentan con pantallas táctiles y diversas interfaces que pueden seleccionarse para procesar datos y conectar el medidor de densidad a una infraestructura moderna de laboratorio”, comenta el especialista Hold. Los principales dispositivos modulares pueden expandirse y convertirse en soluciones completas de medición.

Líder del mercado

Para verificar toda la información, debe usar dispositivos de medición de alta gama. Los dispositivos DMA™ 4100 M, DMA™ 4500 M y DMA™ 5000 M pueden actualizarse a estaciones de medición capaces de ofrecer no solo índices de densidad, sino también índices de refracción, rotación óptica, viscosidad, oxígeno, dióxido de carbono y gradación alcohólica. De ser necesario, esto se hace de manera automática. “El dispositivo DMA™ 4500 M de cinco dígitos es el medidor de densidad más vendido y domina el mercado mundial”, comenta el especialista de producto Hold. Los dispositivos con una vida útil extremadamente larga pueden usarse en las industrias de las bebidas, farmacéutica, químicos y perfumería. En especial para el análisis de bebidas sin alcohol, Anton Paar ofrece SDA M, que también utiliza la velocidad del sonido para determinar el grado de inversión (proceso de envejecimiento) del azúcar en las bebidas. Otra opción es el DSA 5000 M, que mide la velocidad del sonido en la muestra, además de la densidad y, por lo tanto, permite la caracterización de mezclas ternarias (dos concentraciones en una solución; p. ej., alcohol y azúcar en el agua).

Desde el pozo

Pronto estará disponible el DMA™ 4200 M, con un transductor de metal Hastelloy capaz de medir la densidad a presiones superiores a los 500 bares y temperaturas de hasta 200 °C. Este dispositivo está orientado a la industria petrolera. “El crudo se vierte directamente en un recipiente de presión, en el pozo y, luego, se mide en el laboratorio con el DMA™ 4200 M con las mismas condiciones de presión y temperatura que en los yacimientos de petróleo debajo de la superficie terrestre”, explicó la directora de producto Barbara Klug-Santner. Los primeros pedidos comenzaron incluso antes del lanzamiento al mercado.

Si finalmente un productor de cerveza decide no expandir su negocio y volver a empezar con una elaboración artesanal en casa, está disponible el EasyDens. El control de extractos y azúcar también son posibles con este dispositivo económico de gama baja, que muestra los resultados a través de una aplicación sencilla para teléfonos móviles. EasyDens también permite hacer la mezcla perfecta del jugo en casa. El dispositivo está disponible en la tienda en línea de Anton Paar y es muy divertido. Pero esa es otra historia.

BREVE HISTORIA DE LA MEDICIÓN DE LA DENSIDAD

La medición de la densidad (el cociente de masa por volumen) se remonta a Arquímedes (287-212 a.C., en Sicilia) y el principio de Arquímedes. Las mediciones precisas son posibles gracias a Abu Raihan Biruni (973-1048, Afganistán), quien diseñó el primer picnómetro de vidrio. Esta “botella de densidad” con un volumen conocido se llena y pesa con una solución de medición. La densidad puede calcularse a partir del peso y el volumen.

Los hidrómetros con escalas precisas existen desde el siglo XVIII y se sumergen en diversas profundidades en función de la densidad del líquido. Una escala calibrada en este cristal sensible revela la densidad. Aún se usan ampliamente tanto los picnómetros como los hidrómetros.

En 1967, Anton Paar presentó el primer medidor digital de densidad con una tecnología de tubo en U oscilante. Si se simula electrónicamente la oscilación del tubo en U (un tubo de vidrio de filigrana) que contiene la muestra, el dispositivo puede calcular la densidad sujeta a la frecuencia de oscilación natural del tubo en U.

En 1981, se lanzó el DMA™ 35, el primer medidor de densidad de mano, galardonado con el premio austriaco a la innovación (“Austrian Innovation Award”). En 2017, Anton Paar presentó una nueva tecnología de medición. En lugar de la oscilación continua a máxima amplitud, ahora el oscilador puede vibrar libremente (se disipa la oscilación) antes de recibir otro estímulo (el método “Pulsed Excitation Method” patentado). A partir del patrón de vibración y dispersión, los instrumentos obtienen resultados de medición aún más precisos.

Estos nuevos dispositivos de alta gama detectan la influencia de burbujas de aire o partículas falseadoras y compensan las influencias provocadas por los cambios de temperatura o viscosidad de las muestras.

MEDICIÓN DE DENSIDAD EN ANTON PAAR

Oscilador Y: La herramienta más precisa con control de temperatura necesita un contrapeso para desacoplar las vibraciones del entorno.

Oscilador W: El resonador más pequeño, para dispositivos portátiles de menor precisión.

Oscilador X: Vibra a mayor frecuencia y es, por lo tanto, más influenciable por la viscosidad del medio de medición. No requiere contrapeso, por lo que los dispositivos son más compactos.

La producción de osciladores es una de las competencias centrales de Anton Paar. Los mejores osciladores Y de vidrio se fabrican casi integramente a mano en las instalaciones de producción de vidrio de Anton Paar en Graz. El volumen de medición de los osciladores de filigrana es de uno a dos milímetros. Si lo requiere la aplicación, el tubo en U de oscilación se puede hacer de metal. Por ejemplo, cuando hay que medir sustancias químicas agresivas a alta presión.