De hygroskopisitet Det er egenskapen at noen stoffer må absorbere eller utvise vannmolekyler til eller fra omgivelsene. Et hygroskopisk stoff har evnen til å absorbere (eller utvise) vanndamp fra luften rundt det, til en viss likevektsfuktighet er nådd eller til stoffet er mettet.
Hvert stoff har en karakteristisk likevektsfuktighet. Når miljøet har denne graden av fuktighet, tilsvarer hastigheten stoffet fanger miljømolekyler av vann, antall frigitte molekyler.
For sin del skyldes luftfuktighet atmosfærisk vanndamp fra fordampning fra forskjellige kilder som havet, elver, vann i bakken, respirasjon og transpirasjon av planter og dyr, blant andre kilder..
Mengden dampmolekyler som beholdes i luften, avhenger av lufttemperaturen. Jo høyere temperatur, jo større er retensjonen av vannmolekyler i luften. Men hvis den omgivende luftfuktigheten er over likevekten i et bestemt materiale, vil materialet plukke opp vannmolekyler fra miljøet..
Materialer og stoffer som har lav likevektfuktighet brukes som romtørkere, dette er tilfellet med silikagelen vist i figur 1 og med kalsiumklorid..
Artikkelindeks
Stoffene som fanger opp vanndamp fra luften eller væsken som omgir dem, er hygroskopiske stoffer og brukes som miljøtørkemidler, som vi har sagt..
Når det gjelder virkningsmekanismen til hygroskopiske stoffer, er det i utgangspunktet to typer:
-Vannmolekylene er fanget i stoffets krystallstruktur uten å reagere kjemisk med det..
-En kjemisk reaksjon skjer mellom vannmolekyler og det aktuelle stoffet.
I det første tilfellet er det natriumsulfat, mens det i det andre tilfellet er alkalimetaller og hydrider som reagerer sterkt med vann..
Andre hygroskopiske stoffer eller materialer er:
-Papir
-Bomullsfibre
-Tre
-Sukker
-Honning
-Noen alkoholer som etanol og metanol
-Salter som natriumhydroksid, kalsiumklorid, natriumklorid.
Noen av de hygroskopiske stoffene har en tendens til å oppløses i vannet de absorberer, for eksempel salter, sukker eller honning. Et stoff som oppløses i vann fanget av seg selv kalles deliquescent stoff.
Materialer eller stoffer som fanger fukt kan ekspandere, i dette tilfellet forårsake belastninger eller belastninger på de omkringliggende materialene. Slik er tilfellet med gamle batterier som fanger opp luftfuktighet, utvider og sprenger emballasjen.
Et annet lignende tilfelle forekommer med de laminerte omslaget til bøker, som består av en pappflate som absorberer fuktighet, mens plastfilmen ikke gjør det. I et veldig fuktig miljø absorberer papp vann og utvides, noe som resulterer i at lokket henger utover..
Karakteristikken beskrevet i forrige avsnitt, differensiell utvidelse ved hydrering av to forskjellige materialer, har blitt brukt til konstruksjon av instrumenter for å måle miljøfuktighet, for eksempel hygrometeret..
Hygrometeret er instrumentet som brukes til å måle luftfuktighet. Instrumenter designet for dette formålet foretar en indirekte måling av luftfuktigheten.
For eksempel kan det være en mekanisk variasjon på grunn av absorpsjon av fuktighet av stoffet som fungerer som en sensor..
Den elektriske kapasiteten til to metallplater atskilt med luft kan endre seg noe på grunn av fuktighetsforskjeller i miljøet..
Den elektriske motstanden til visse materialer kan også være følsom for endringer i luftfuktigheten. Det er disse egenskapene som brukes som fuktighetssensorer.
Det er en spesiell type hygrometer som kalles psykrometer som beregner fuktighet basert på temperaturforskjellen på to termometre: den ene med den tørre pæren og den andre med den våte pæren.
Hygrometre måler vanligvis den relative luftfuktigheten i luften. Dette er definert som kvotienten mellom luftfuktigheten delt på fuktigheten til den mettede luften og multiplisert med 100. Derfor blir den relative fuktigheten hensiktsmessig uttrykt i prosent..
En formel som tillater bestemmelse av relativ fuktighet er følgende:
r = 100 * (Pv / Pvs)
I dette uttrykket Pv er damptrykk og Pvs metning damptrykk.
For å sikre at luften er mettet med vanndamp, se etter duggpunkt. Dette består i å redusere temperaturen til et slikt punkt at luften ikke slipper inn mer vanndamp og begynner å kondensere på kalde gjenstander som metaller og glass..
Fuktighetsmåling ved duggpunkt er 100% på den relative fuktighetsskalaen.
En annen veldig nyttig mengde er spesifikk fuktighet. Det er definert som antall gram vanndamp per 1000 gram fuktig luft, og følgende forhold brukes til å bestemme det:
w = 0,622 (Pv / P)
Hvor Pv er damptrykk og P lufttrykk.
I det følgende eksemplet vil hygroskopisiteten til en murstein bli bestemt.
-Den tørre mursteinen veies med en skala på 0,5% nøyaktighet.
-Mursteinen blir deretter nedsenket en stund i vann, og deretter igjen i 20 minutter til overflødig vann slippes ut. Etter dette veies den mettede mursteinen.
-Hygroskopisitet Jeg det blir beregnet slik:
I = (Mettet vekt - tørrvekt) / tørrvekt * 100%
Følgende eksperiment er en praktisk og visuell demonstrasjon av hygroskopisiteten til tre, det vil si dets evne til å absorbere vann og produsere ekspansjon og krefter..
Ta fem tannstikkere av tre og del dem i to, men uten å skille helt ut. De ordnes deretter i en sirkel som den som er vist i følgende figur:
En dråpe vann plasseres i sentrum. Så snart vanndråpen faller i midten av arrangementet av trepinner, har den en tendens til å utvide seg på grunn av adsorpsjonikke forveksles med absorpsjon) av vann gjennom trefibre.
På kort tid ser treet ut til å bli liv på grunn av sin gradvise utvidelse, og etter omtrent 1 minutt er resultatet som det som ses i følgende figur.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.