Sal

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Antecedentes

Sal é o nome comum da substância cloreto de sódio (NaCl), que ocorre na forma de cristais cúbicos transparentes. Embora o sal seja mais conhecido como suplemento alimentar, menos de 5% do sal produzido nos Estados Unidos é usado para essa finalidade. Cerca de 70% é usado na indústria química, principalmente como fonte de cloro. O sal também é usado para inúmeros outros fins, como remover neve e gelo das estradas, amaciar a água, conservar alimentos e estabilizar solos para construção.

Os primeiros humanos obtinham seu sal de concentrações naturais de sal, chamadas de lambidas, e da carne. As pessoas que moravam perto do oceano também podem obtê-lo pela mastigação de algas marinhas ou pela evaporação natural de pequenas poças de água do mar. A carne tornou-se uma fonte mais importante de sal com o desenvolvimento da caça, assim como o leite quando ovelhas, cabras, cavalos, camelos, renas e gado foram domesticados. Mesmo hoje, certos povos - como os inuítes do extremo norte, os beduínos dos desertos do Oriente Médio e os massai da África oriental - não usam outra forma de sal.

À medida que a agricultura se desenvolveu, levando a um aumento da população e a uma dieta composta principalmente de plantas, tornou-se necessário conceber formas de obter sal em maiores quantidades. O método mais antigo de produção de sal era a evaporação da água do mar pelo calor do sol. Este método era particularmente adequado para regiões áridas e quentes perto do oceano ou perto de lagos salgados e ainda é usado nessas áreas. A evaporação solar foi logo seguida pela extração de massas expostas de sal-gema, que rapidamente se desenvolveu na mineração de depósitos subterrâneos de sal. Dois mil anos atrás, os chineses começaram a usar poços para alcançar piscinas subterrâneas de água salgada, algumas das quais tinham mais de 0,6 milhas (1,0 km) de profundidade.

Em áreas onde o clima não permitia a evaporação solar, água salgada era despejada sobre lenha ou pedras aquecidas para fervê-la. O sal que ficou para trás foi então raspado. Durante a época do Império Romano, panelas rasas de chumbo eram usadas para ferver água salgada em fogueiras. Na Idade Média, eles foram substituídos por ferro panelas que foram aquecidas com carvão. Na década de 1860, foi inventado um procedimento conhecido como processo de Michigan ou processo de granulação, no qual a água salgada era aquecida por vapor que passava por tubos imersos na água. Este processo ainda é usado para produzir certos tipos de sal. No final da década de 1880, as panelas abertas foram substituídas por uma série de panelas fechadas, em um dispositivo conhecido como evaporador a vácuo de efeito múltiplo, usado na indústria do açúcar por cerca de 50 anos.

Hoje, os Estados Unidos são o maior produtor mundial de sal, seguidos pela China, Rússia, Alemanha, Reino Unido, Índia e França.

Matérias-primas

O sal é obtido de duas fontes:sal-gema e salmoura. O sal-gema é simplesmente sal cristalizado, também conhecido como halite. É o resultado da evaporação de oceanos antigos há milhões de anos. Grandes depósitos de sal-gema são encontrados nos Estados Unidos, Canadá, Alemanha, Europa Oriental e China. Às vezes, a pressão das profundezas da Terra força grandes massas de sal-gema a formar cúpulas de sal. Nos Estados Unidos, as cúpulas de sal são encontradas ao longo da costa do Golfo do Texas e da Louisiana.

A salmoura é a água que contém uma alta concentração de sal. A fonte mais óbvia de salmoura é o oceano, mas ela também pode ser obtida de lagos salgados como o Mar Morto e de piscinas subterrâneas de água salgada. Grandes depósitos de salmoura são encontrados na Áustria, França, Alemanha, Índia, Estados Unidos e Reino Unido. A salmoura também pode ser produzida artificialmente dissolvendo o sal-gema extraído ou bombeando água para poços perfurados para formar o sal-gema.

As salmouras naturais sempre contêm outras substâncias dissolvidas junto com o sal. Os mais comuns são cloreto de magnésio, sulfato de magnésio, sulfato de cálcio, cloreto de potássio, brometo de magnésio e carbonato de cálcio. Essas substâncias podem ser tão valiosas comercialmente quanto o próprio sal. O sal-gema pode ser bastante puro ou pode conter várias quantidades dessas substâncias junto com impurezas rochosas, como xisto e quartzo.

Para o sal de cozinha, entretanto, os aditivos são geralmente misturados. A maior parte do sal de cozinha é iodado para fornecer o oligoelemento iodo à dieta. Isso ajuda a prevenir o bócio, uma doença da glândula tireoide. Para fornecer iodo, uma pequena quantidade de iodeto de potássio é adicionada. O sal de cozinha também contém uma pequena quantidade de vários produtos químicos usados ​​para impedir que o sal absorva água e endureça. Esses produtos químicos incluem carbonato de magnésio, silicato de cálcio, fosfato de cálcio, silicato de magnésio e carbonato de cálcio.

O processo de fabricação

Processamento de sal-gema

• 1 Depósitos subterrâneos de sal são geralmente descobertos por garimpeiros em busca de água ou petróleo. Quando o sal é detectado, uma broca oca com ponta de diamante é usada para coletar várias amostras de núcleo regularmente espaçadas em toda a área. Essas amostras são analisadas para determinar se a mineração de sal seria lucrativa.
• 2 Quando um local é selecionado para mineração, poços são escavados no centro do depósito de sal. Em seguida, uma máquina que se parece com uma serra elétrica gigante é usada para cortar uma fenda de cerca de 6,0 polegadas (15 cm) de altura, cerca de 66 pés (20 m) de largura e cerca de 10 pés (3 m) de profundidade no sal ao nível do chão. Este processo é conhecido como undercutting. Uma série de orifícios é feita no sal de corte com uma broca elétrica contendo uma broca de carboneto de tungstênio. Esses buracos são preenchidos com um explosivo como dinamite ou nitrato de amônio. Detonadores elétricos conectados a fios longos são fixados e o explosivo é detonado de uma distância segura. O corte e a detonação são repetidos em um padrão que deixa pilares de sal em pé para apoiar o telhado da área de mineração. Isso é conhecido como método de sala e coluna e também é usado em minas de carvão.
• 3 Pedaços de sal-gema explodido são transportados para uma área de britagem subterrânea. Aqui, eles são passados ​​por uma grade conhecida como grizzly, que coleta pedaços menores do que cerca de 23 cm. As peças maiores são esmagadas em um cilindro giratório entre mandíbulas de metal com dentes pontiagudos. O sal é então transportado para fora da mina para uma área de britagem secundária, onde um grizzly menor e um britador menor reduzem o tamanho das partículas para cerca de 8 cm (3,2 polegadas). Nesse ponto, a matéria estranha é removida do sal, um processo conhecido como colheita. O metal é removido por ímãs e outro material à mão. O material rochoso também pode ser removido em um rompedor Bradford, um tambor de metal giratório com pequenos orifícios no fundo. O sal é despejado no tambor, quebra quando atinge o fundo e passa pelos orifícios. A matéria rochosa é geralmente mais dura do que o sal, por isso não se quebra e não atravessa. O sal colhido então vai para uma área de britagem terciária, onde um grizzly ainda menor e um britador produzem partículas de aproximadamente 2,5 cm (1,0 polegada) de tamanho. Se forem necessárias partículas menores, o sal é passado por um moedor que consiste em dois cilindros de metal rolando um contra o outro. Se o sal mais puro for necessário, o sal-gema é dissolvido em água para formar salmoura para processamento posterior. Caso contrário, o sal triturado ou moído é passado por telas para separá-lo por tamanho, colocado em sacos e enviado ao consumidor.

Processando salmoura

• 4 O método mais simples de evaporação da salmoura é a evaporação solar, mas só pode O sal-gema é simplesmente sal cristalizado. É o resultado da evaporação de oceanos antigos há milhões de anos. Grandes depósitos de sal-gema são encontrados nos Estados Unidos, Canadá, Alemanha, Europa Oriental e China. ser usado em locais quentes, secos e ensolarados. A salmoura é coletada em tanques rasos e evaporada ao sol. Impurezas insolúveis, como areia e argila, e impurezas ligeiramente solúveis, como carbonato de cálcio, depositam-se no fundo quando a evaporação começa. A salmoura é bombeada ou movida por fluxo de gravidade para outra lagoa onde o sulfato de cálcio se deposita conforme a evaporação continua. A salmoura restante é movida para outro tanque, onde o sal se deposita à medida que a evaporação prossegue. A salmoura é movida mais uma vez antes que a evaporação esteja completa para evitar que impurezas altamente solúveis, como cloreto de magnésio, sulfato de magnésio, cloreto de potássio e brometo de magnésio se assentem com o sal. Essas substâncias podem ser coletadas separadamente para uso comercial.
• 5 O sal é coletado por máquinas que operam em trilhos de ferrovia temporários colocados no topo da camada de sal. Em seguida, é lavado com água salgada altamente concentrada. Essa água contém tanto sal que não pode mais reter, então o sal é lavado e livre de quaisquer vestígios de impurezas, sem se dissolver. O sal lavado é removido da água salgada, enxaguado com uma pequena quantidade de água doce e empilhado em enormes pilhas para drenar por dois ou três meses. Neste ponto, o sal é cerca de 99,4% puro e pode ser usado para muitos fins industriais. Se o sal mais puro for necessário, ele é lavado novamente em água salgada e água doce, drenado por um ou dois dias e, em seguida, seco em um forno de ar quente a cerca de 185 ° C (365 ° F). Este sal é cerca de 99,8% puro e pode ser usado para processamento de alimentos.
• 6 A maior parte da salmoura é processada por um evaporador a vácuo de efeito múltiplo. Este dispositivo consiste em três ou mais cilindros metálicos fechados com fundos cônicos. A salmoura é primeiro tratada quimicamente para remover compostos de cálcio e magnésio. Em seguida, preenche o fundo Salmoura é água contendo uma alta concentração de sal. A fonte mais óbvia de salmoura é o oceano, mas ela também pode ser obtida em lagos salgados e piscinas subterrâneas de água salgada. dos cilindros. A salmoura no primeiro cilindro passa por tubos aquecidos por vapor. A salmoura ferve e seu vapor entra no próximo cilindro, onde aquece a salmoura. O vapor dessa salmoura aquece a salmoura do próximo cilindro e assim por diante. Em cada cilindro, a condensação do vapor faz com que a pressão interna caia, permitindo que a salmoura ferva a uma temperatura mais baixa. O sal é removido do fundo dos cilindros como uma pasta espessa. É filtrado para remover o excesso de salmoura, seco e passado por telas para classificar as partículas por tamanho. O sal feito dessa forma é conhecido como sal da bandeja de vácuo e consiste em pequenos cristais cúbicos.
• 7 A salmoura também pode ser processada em um granulador. A salmoura é quimicamente purificada e bombeada para uma longa panela aberta aquecida pelo vapor que corre através de tubos imersos na salmoura. A salmoura é aquecida a uma temperatura ligeiramente abaixo do ponto de ebulição e flocos de sal se formam em sua superfície à medida que evapora. Normalmente, é usada uma temperatura de cerca de 194 ° F (90 ° C). As temperaturas mais baixas produzem flocos maiores e as temperaturas mais altas produzem flocos menores. Os flocos crescem até irem para o fundo da panela, onde são coletados e secos. O sal de grão consiste em pequenos flocos em vez de cubos e é preferido para certos usos no processamento de alimentos. Às vezes, o processo Alberger é usado, no qual a salmoura é primeiro parcialmente evaporada em um evaporador a vácuo e depois transferida para um granulador. Esse processo produz uma mistura de flocos e cubos.
• 8 Neste ponto, o sal usado para a maioria das finalidades está pronto para ser embalado em sacos ou caixas e enviado aos consumidores. Para fazer sal de mesa iodado, entretanto, iodeto de potássio é adicionado e, em seguida, carbonato de magnésio, silicato de cálcio, fosfato de cálcio, silicato de magnésio ou carbonato de cálcio é adicionado para torná-lo fluído livremente. O sal é então embalado e enviado para restaurantes e mercearias.

Controle de qualidade

As especificações do sal variam amplamente de acordo com o uso pretendido. O sal destinado ao consumo humano deve ser muito mais puro do que o sal usado para derreter neve e gelo, mas o sal usado para certos fins científicos pode precisar ser ainda mais puro.

Para a maioria dos propósitos, o sal-gema pode ter uma coloração cinza, rosa ou marrom em vez de ser branco puro. As impurezas que causam essas cores podem representar até 4% de uma amostra de teste. Para testar a solubilidade, uma amostra de 0,7 onças (20 g) é colocada em 6,8 onças fluidas (200 ml) de água. Deve dissolver-se completamente em no máximo 20 minutos.

O sal evaporado destinado ao processamento de alimentos é muito puro, contendo até 99,99% de cloreto de sódio antes dos aditivos serem misturados. Isso é importante não apenas para segurança e bom gosto, mas porque certas impurezas podem causar problemas em certos alimentos. Por exemplo, pequenas quantidades de cálcio tendem a endurecer os vegetais. Vestígios de cobre ou ferro tendem a destruir a vitamina C e a aumentar a taxa de ranços dos alimentos gordurosos. Além disso, o cálcio e o magnésio tendem a fazer o sal absorver mais água, fazendo com que ele endureça.

Aspectos de saúde

A ingestão de sal - ou mais precisamente, a ingestão de sódio - é um tópico controverso na área de saúde hoje. Adultos saudáveis ​​podem consumir com segurança 0,2-0,4 onças (6-11 g) de sal diariamente, o que é equivalente a 0,08-0,14 onças (2400-4400 mg) de sódio. Para algumas pessoas com pressão alta, a ingestão de sal deve ser reduzida. Cerca de um terço a metade de todas as pessoas hipertensas são sensíveis ao sal e se beneficiarão de uma dieta com baixo teor de sódio. Como não há como saber quem são essas pessoas, a maioria dos hipertensos sob cuidados médicos fará essa dieta para ver se ajuda. Uma dieta com baixo teor de sódio geralmente visa reduzir a ingestão de sódio para menos de 0,08 onças (2.400 mg) por dia. Enquanto alguns sugeriram que todos deveriam reduzir a ingestão de sal, outros apontam que não há evidências de que a restrição de sal seja benéfica para indivíduos saudáveis.