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Mistura de soluções e correção de concentração

Saiba quanto misturar de dois produtos para chegar à concentração certa, quanto concentrado ou água acrescentar a um lote que saiu fora e qual a concentração de vários lotes misturados. Funciona em % m/m, °Brix e g/L.

Ferramenta de pré-dimensionamento e estimativa: os resultados não substituem projeto, cálculo ou laudo assinado por profissional habilitado nem a verificação conforme as normas aplicáveis.

Verificação
Produtos disponíveis
Densidades (opcional, para volumes)

Densidades do exemplo: valores aproximados de soluções de sacarose a 20 °C (65, 20 e 45 °Brix). Substitua pelas medidas do seu produto.

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Concentração da mistura

Como a concentração muda com a proporção ou com a quantidade adicionada. O ponto marca o resultado.

Toque no gráfico para ver os valores.

Balanço da mistura

Quantidade, volume e soluto de cada parte. A soma do soluto confere o resultado.

Próximo passo

Leve os resultados desta página para outra calculadora, com os campos já preenchidos.

O memorial reúne entradas, resultados, equações, hipóteses e referências desta página, com campos para projeto, responsável e revisão. O relatório completo traz também os gráficos e as interpretações, em cores. Na janela de impressão, escolha Salvar como PDF.

Método, hipóteses e referências

Equações usadas

Pearson: fração de A = (C − B) ÷ (A − B); partes A : B = |C − B| : |A − C| (em massa para % m/m e °Brix; em volume para g/L)
Correção: subir com A: m = X · (C₂ − C₁) ÷ (A − C₂); baixar com B: m = X · (C₁ − C₂) ÷ (C₂ − B)
Lotes: C = Σ (xᵢ · Cᵢ) ÷ Σ xᵢ; volume = massa ÷ densidade; soluto = massa · % ÷ 100 ou volume · g/L ÷ 1000

Hipóteses e limites

  • Balanço de massa do soluto sem reação química, evaporação ou perdas. Em % m/m e °Brix as quantidades são massas; em g/L são volumes e supõe-se que os volumes se somam (sem contração).
  • O °Brix é tratado como % m/m de sólidos solúveis, o que é adequado para mistura de xaropes e sucos medidos na mesma temperatura. Para ácidos e bases concentrados com calor de diluição use a calculadora de diluição.
  • As densidades só convertem massa e volume; os valores do exemplo são aproximados. A mistura real precisa ser homogeneizada e medida antes da liberação.

Normas e documentos técnicos

  • Perry’s Chemical Engineers’ Handbook, 9th ed., McGraw-Hill, 2018 — material balances and densities of aqueous solutions
  • ICUMSA Methods Book, Method SPS-4: Densimetry and tables (sucrose solutions)
  • Himmelblau, D. M.; Riggs, J. B. Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering, 8th ed., Prentice Hall, 2012
  • AOAC Official Method 932.12: Solids (soluble) in fruits and fruit products — refractometer method

Legislação e regulamentos no Brasil

  • NR-26: Sinalização de segurança e rotulagem de produtos químicos (GHS)
  • NR-15 e NR-6: agentes químicos e equipamentos de proteção individual no manuseio de concentrados
  • RDC Anvisa nº 275/2002: procedimentos operacionais padronizados em indústrias de alimentos (quando o produto for alimento)

Perguntas frequentes

O que é o quadrado de Pearson e quando usar?

É a forma mais rápida de saber em que proporção misturar dois produtos de concentrações diferentes para chegar a uma terceira: partes do mais concentrado = C − B e partes do menos concentrado = A − C. No exemplo, para ir de xaropes a 65 e 20 °Brix até 45 °Brix, são 25 partes do primeiro para 20 do segundo, ou 555,6 kg + 444,4 kg num lote de 1.000 kg. Serve para xaropes, caldas, sucos, soluções de limpeza, salmouras e qualquer insumo diluível.

Posso usar % m/m, °Brix e g/L do mesmo jeito?

A conta é a mesma, mas a base muda. Em % m/m e °Brix as quantidades são massas (kg), e o resultado é exato. Em g/L a concentração é por volume, então as quantidades são litros e a conta supõe que os volumes se somam, o que não vale para ácidos fortes, álcool e soluções muito concentradas. Não misture bases: uma concentração em % m/m não pode ser combinada diretamente com outra em g/L sem converter.

Como corrigir um lote que saiu fora da concentração?

Use o modo de correção: informe a quantidade no tanque, a concentração medida e a desejada. Se o lote está fraco, a calculadora usa o produto A (mais concentrado); se está forte, o diluente B. No exemplo, 800 kg a 42 °Brix precisam de 120 kg do xarope a 65 °Brix para chegar a 45 °Brix, e o lote passa a 920 kg. Acrescente aos poucos, homogeneíze e meça de novo antes de liberar.

Como calcular a concentração de vários lotes misturados?

No modo de lotes, cole até quatro linhas com nome, quantidade e concentração. O resultado é a média ponderada pela quantidade: 500 kg a 44, 300 kg a 47 e 200 kg a 41 °Brix dão 1.000 kg a 44,30 °Brix. A média simples das leituras daria 44,00 °Brix, um erro comum quando os lotes têm tamanhos diferentes.

Para que servem as densidades?

Só para converter massa em volume, o que ajuda a conferir se cabe no tanque ou a medir pelo visor. No exemplo, os 555,6 kg de A ocupam 420,9 L (1,32 kg/L) e os 444,4 kg de B, 411,5 L (1,08 kg/L); o lote final de 1.000 kg a 1,20 kg/L ocupa 833,3 L. As densidades do exemplo são aproximadas para soluções de sacarose a 20 °C: use as do seu produto, medidas com densímetro.

Quais são os erros mais comuns?

Pedir uma concentração fora do intervalo entre A e B (impossível, e a calculadora avisa); misturar volumes quando a concentração é em massa; ler o refratômetro em temperaturas diferentes; e amostrar antes de homogeneizar o tanque. Também é comum esquecer que diluir aumenta o lote: confira o volume do tanque e a quantidade de embalagens.

Qual a diferença para as outras calculadoras de soluções do site?

Esta trata de misturas e correções de produtos já prontos, sem reação. Para diluir ácido sulfúrico, soda cáustica ou hipoclorito, com calor de diluição e temperatura final, use a calculadora de diluição; para converter ppm, mol/L e % entre si, a de conversão de concentrações; e para preparar e padronizar soluções de laboratório, a de preparo de soluções. Os botões de próximo passo levam os valores desta página para elas.