Hygroscopiciteitsconcept, hygroscopische stoffen, voorbeelden

De Hygroscopiciteit Het is de eigenschap die sommige stoffen bezitten om watermoleculen te absorberen of te verdrijven, of uit de omliggende omgeving. Een hygroscopische stof heeft de mogelijkheid om waterdamp eromheen te absorberen (of te verdrijven), totdat een evenwichtsvochtigheid is bereikt of totdat de stof verzadigd is.

Elke stof heeft een karakteristieke evenwichtsvochtigheid. Wanneer de omgeving die mate van vocht heeft, is de snelheid waarmee de stof omgevingswatermoleculen vastlegt, gelijk aan de hoeveelheid vrijgegeven moleculen.

Figuur 1. Silica -silicagel wordt beschouwd als een hygroscopische stof. Bron: Pixabay.

Van zijn kant is het vocht van de lucht te wijten aan atmosferische waterdamp.

De hoeveelheid stoommoleculen die in de lucht worden bewaard, hangt af van de temperatuur. Bij een hogere temperatuur, een grotere retentie van watermoleculen in de lucht. Maar als de vochtigheid van het milieu boven het evenwichtsvocht van een bepaald materiaal ligt, zal het materiaal watermoleculen van de omgeving vangen.

De materialen en stoffen met een lage evenwichtsvochtigheid worden gebruikt als omgevingsdrogers, dit is het geval van de syntische gel getoond in figuur 1 en calciumchloride.

[TOC]

Hygroscopische stoffen

De stoffen die de lucht- of vloeibare waterdamp die hen omringen, zijn hygroscopische stoffen en worden gebruikt als omgevingsuitgangen, zoals we hebben gezegd.

Wat betreft het werkingsmechanisme van hygroscopische stoffen, er zijn in principe twee soorten:

-De watermoleculen zitten gevangen in de kristallijne structuur van de stof, zonder er chemisch mee te reageren.

Kan u van dienst zijn: spiraalvormige sterrenstelsels

-Er is een chemische reactie tussen de watermoleculen en de substantie in kwestie.

In het eerste geval is er natriumsulfaat, terwijl in het tweede geval alkalische en hydridemetalen zijn, die sterk reageren met water.

Andere hygroscopische stoffen of materialen zijn:

-Papier

-Katoenvezels

-Hout

-Suiker

-Honing

-Sommige alcoholen zoals ethanol en methanol

-Zouten zoals natriumhydroxide, calciumchloride, natriumchloride.

Sommige hygroscopische stoffen lost op in het water dat ze absorberen, zoals het geval is van zouten, suiker of honing. Een stof die oplost in het door zichzelf gevangen water wordt genoemd Delicue -substantie.

Hygroscopische expansiecoëfficiënt

De materialen of stoffen die vocht vastleggen, kunnen worden uitgebreid, in dit geval veroorzaken ze inspanningen of spanningen in de omliggende materialen. Zo'n geval van de oude batterijen die de vochtigheid van het milieu vangen, uitbreiden en hun verpakking uitbarsten.

Een ander soortgelijk geval treedt op met de geplasticeerde tapas van de boeken, die bestaan ​​uit een kartonnen gezicht dat vocht absorbeert, terwijl de plastic film dat niet doet. In een zeer vochtige omgeving absorbeert het karton water en verwijdert het, waardoor het deksel enthousiast is.

Het kenmerk dat in de vorige paragraaf wordt beschreven, van de differentiële dilatatie door hydratatie van twee verschillende materialen, is gebruikt voor de constructie van instrumenten om de vochtigheid van het milieu te meten, zoals hygrometer.

De hygrometer

De hygrometer is het instrument dat wordt gebruikt om de vochtigheid van het milieu te meten. De voor dit doel ontworpen instrumenten maken een indirecte meting van de milieuvochtigheid.

Kan u van dienst zijn: uniforme rechtlijnige beweging: kenmerken, formules, oefeningen

Het kan bijvoorbeeld een mechanische variatie zijn als gevolg van vochtabsorptie door de stof die als sensor dient.

Figuur 2. Bácapa spiraalvormige spoelhygrometer (metaal - zout -geïmpregneerd papier). Bron: Wikimedia Commons.

De elektrische capaciteit van twee door de lucht gescheiden metalen platen kan enigszins veranderen als gevolg van variaties in de vochtigheid in de omgeving.

De elektrische weerstand van bepaalde materialen kan ook gevoelig zijn voor veranderingen in de luchtvochtigheid. Het zijn deze eigenschappen die worden gebruikt als vochtsensoren.

Er is een bepaald type hygrometer genoemd Psychrometer Dat berekent vocht op basis van het verschil tussen temperaturen van twee thermometers: een van hen met de droge lamp en de andere met de vochtige lamp.

Rh

Hygrometers meten in het algemeen de relatieve vochtigheid van de lucht. Dit wordt gedefinieerd als de verhouding tussen het vocht van de lucht verdeeld tussen de vochtigheid van de verzadigde en vermenigvuldigde lucht met 100. Daarom wordt de relatieve vochtigheid gemakkelijk uitgedrukt in een percentage vorm.

Een formule die de bepaling van de relatieve vochtigheid mogelijk maakt, is als volgt:

R = 100* (PV / PVS)

In deze uitdrukking PV Het is de stoomdruk en PV's Verzadigingsdampdruk.

Om ervoor te zorgen dat de lucht verzadigd is met waterdamp, lijkt het naar Het Rocío -punt. Dit is om de temperatuur te verlagen tot het punt dat de lucht niet meer waterdamp toelaat en begint te condenseren op koude voorwerpen zoals metalen en glas.

De maat voor vocht op dauwpunt is 100% op de relatieve vochtigheidsschaal.

Specifieke luchtvochtigheid

Een andere zeer nuttige omvang is Specifieke luchtvochtigheid. Het wordt gedefinieerd als de hoeveelheid gram waterdamp per 1000 gram vochtige lucht en om dit te bepalen, wordt de volgende relatie gebruikt:

Kan u van dienst zijn: Balancing Vector: berekening, voorbeelden, oefeningen

W = 0.622 (PV / P)

Waarbij PV de stoomdruk is en de luchtdruk.

Praktische voorbeelden

- voorbeeld 1

In het volgende voorbeeld zal de hygroscopiciteit van een bouwsteen worden bepaald.

-Droge baksteen wordt gewogen met een precisiebalans van 0,5%.

-Dan wordt de baksteen een tijdje ondergedompeld in water, dan wordt het 20 minuten achtergelaten totdat overtollige waterproblemen. Hierna weegt de verzadigde baksteen.

-Hygroscopiciteit Je Het zal als volgt worden berekend:

I = (verzadigd gewicht - droog gewicht) / droog gewicht * 100%

- Voorbeeld 2 (zelfgemaakt experiment)

Het volgende experiment is een praktische en visuele demonstratie van de hygroscopiciteit van hout, dat wil zeggen het vermogen om water te absorberen en dilatatie en krachten te produceren.

Er worden vijf houten stokken gemaakt en ze vertrekken halverwege, maar zonder volledig te scheiden. Dan zijn ze gerangschikt in een cirkel zoals die in de volgende figuur:

figuur 3. Eerste opstelling van droge en gebroken stokken in het midden. Bron: raulexperimenten.Blogspot.com

Er wordt een druppel water in het midden geplaatst. Zodra de druppel water in het midden van de opstelling van houten stokken valt, heeft deze de neiging om uit te breiden vanwege de adsorptie (Het moet niet worden verward met absorptie) van water door de houtvezels.

In korte tijd lijkt hout tot leven te komen vanwege de geleidelijke uitbreiding en na ongeveer 1 minuut is het resultaat zoals het resultaat in de volgende figuur.

Figuur 4. Laatste dispositie van de sticks als gevolg van vochtadsorptie. Bron: raulexperimenten.Blogspot.com

Referenties

1. Biolestudio. 2 Sleutel tot natuurlijke materialen. Hygroscopiciteit en stoomdiffusie. Opgehaald uit: MirancaballebiEstudio.com
2. Raulexperimentos. Hout, anisotropie en hygroscopie: een ster is geboren. Opgehaald uit: raulexperimentos.Blogspot.com
3. Dit is. Hygroscopicy / sorpptiegedrag. Hersteld van: TIS-GDV.van
4. Wikipedia. Hygrometer. Hersteld van: is.Wikipedia.com
5. Wikipedia. Hygroscopiciteit. Hersteld van: is.Wikipedia.com
6. Wikipedia. Absolute vochtigheid. Hersteld van: is.Wikipedia.com
7. Wikipedia. Lucht vochtigheid. Hersteld van: is.Wikipedia.com
8. Wikipedia. Rh. Hersteld van: is.Wikipedia.com
9. Wikipedia. Hygroscopie. Opgehaald uit: in.Wikipedia.com