Koncept hygroskopity, hygroskopické látky, príklady

Ten Hygroskopita Je to vlastnosť, ktorú niektoré látky majú absorbovať alebo vylúčiť molekuly vody alebo z okolitého prostredia. Hygroskopická látka má schopnosť absorbovať (alebo vylúčiť) vodnú paru okolo nej, až kým sa nedosiahne nejaká rovnovážna vlhkosť alebo kým nebude látka nasýtená.

Každá látka má charakteristickú rovnovážnu vlhkosť. Ak má prostredie tento stupeň vlhkosti, rýchlosť, s akou látka zachytáva molekuly environmentálneho vody, sa rovná množstvu uvoľnených molekúl.

postava 1. Oxid kremičitý silikagél sa považuje za hygroskopickú látku. Zdroj: Pixabay.

Pokiaľ ide o svoju časť, vlhkosť vzduchu je spôsobená atmosférickou vodnou parou.

Množstvo molekúl pary zachované vo vzduchu závisí od jeho teploty. Pri vyššej teplote, väčšie zadržiavanie molekúl vody vo vzduchu. Ale ak je environmentálna vlhkosť nad rovnovážnou vlhkosťou určitého materiálu, materiál zachytí molekuly vody z prostredia.

Materiály a látky, ktoré majú nízku rovnovážnu vlhkosť, sa používajú ako sušiči prostredia, to je prípad syntického gélu znázorneného na obrázku 1 a chloridu vápenatého.

[TOC]

Hygroskopické látky

Látky, ktoré zachytávajú vzduchovú alebo kvapalnú vodnú paru, ktorá ich obklopuje, sú hygroskopické látky a používajú sa ako environmentálne vysušenia, ako sme už povedali.

Pokiaľ ide o mechanizmus pôsobenia hygroskopických látok, existujú v podstate dva typy:

-Molekuly vody sú zachytené v kryštalickej štruktúre látky, bez toho, aby s ňou reagovali chemicky.

Môže vám slúžiť: špirálové galaxie

-Medzi molekulami vody a predmetnou látkou existuje chemická reakcia.

V prvom prípade je síran sodný, zatiaľ čo v druhom prípade sú alkalické a hydridové kovy, ktoré silne reagujú s vodou.

Ďalšími hygroskopickými látkami alebo materiálmi sú:

-Papier

-Bavlnené vlákna

-Drevo

-Cukor

-Med

-Niektoré alkoholy ako etanol a metanol

-Soli, ako je hydroxid sodný, chlorid vápenatý, chlorid sodný.

Niektoré z hygroskopických látok majú tendenciu rozpúšťať sa vo vode, ktoré absorbujú, ako je to v prípade solí, cukru alebo medu. Látka, ktorá sa rozpúšťa vo vode zachytenej sama, sa volá lana.

Koeficient hygroskopickej expanzie

Materiály alebo látky, ktoré zachytávajú vlhkosť, je možné rozšíriť, v tomto prípade spôsobujú úsilie alebo napätie v okolitých materiáloch. Taký prípad starých batérií, ktoré zachytávajú vlhkosť životného prostredia, rozširujú sa a praskajú ich obalovanie.

Ďalším podobným prípadom sa vyskytuje plastifikované tapas z kníh, ktoré pozostávajú z kartónovej tváre, ktorá absorbuje vlhkosť, zatiaľ čo plastový film tak nerobí. Vo veľmi vlhkom prostredí kartón absorbuje vodu a dilaty, čo vedie k tomu, že veko je dychtivé.

Charakteristika opísaná v predchádzajúcom odseku, diferenciálnej dilatácie hydratáciou dvoch rôznych materiálov, sa použila na konštrukciu nástrojov na meranie environmentálnej vlhkosti, ako je hygrometer.

Hygrometer

Hygrometer je nástroj používaný na meranie vlhkosti životného prostredia. Nástroje navrhnuté na tento účel robia nepriame meranie environmentálnej vlhkosti.

Môže vám slúžiť: Rovnomerný priamy pohyb: Charakteristiky, vzorce, cvičenia

Napríklad to môže byť mechanická variácia v dôsledku absorpcie vlhkosti látkou, ktorá slúži ako senzor.

Obrázok 2. Hygrometer špirálovej cievky Bácapa (kov - papier impregnovaný soľou). Zdroj: Wikimedia Commons.

Elektrická kapacita dvoch kovových dosiek oddelených vzduchom sa môže mierne zmeniť v dôsledku variácií vlhkosti v prostredí.

Elektrický odpor určitých materiálov môže byť tiež citlivý na zmeny vlhkosti životného prostredia. Sú to tieto vlastnosti, ktoré sa používajú ako senzory vlhkosti.

Existuje konkrétny typ hygrometra nazývaný Psychtrometer To vypočíta vlhkosť na základe rozdielu teploty dvoch teplomerov: jeden z nich so suchou žiarovkou a druhý s vlhkou žiarovkou.

Rhar

Hygrometre vo všeobecnosti merajú relatívnu vlhkosť vzduchu. Toto je definované ako pomer medzi vlhkosťou vzduchu rozdeleného medzi vlhkosť nasýteného a vynásobeného vzduchu 100. Preto je relatívna vlhkosť vyjadrená pohodlne v percentuálnej podobe.

Vzorec, ktorý umožňuje stanovenie relatívnej vlhkosti, je nasledujúci:

R = 100* (PV / PVS)

V tomto výraze PV Je to tlak pary a PVS nasýtenie pary.

Aby sa zabezpečilo, že vzduch je nasýtený vodnou parou, hľadá sa Rocío bod. Tým sa zníži teplota do bodu, že vzduch nepripúšťa viac vodnej pary a začína kondenzovať na studené predmety, ako sú kovy a sklo.

Miera vlhkosti v rosnom bode je 100% na stupnici relatívnej vlhkosti.

Špecifická vlhkosť

Ďalšou veľmi užitočnou veľkosťou je Špecifická vlhkosť. Je definovaný ako množstvo gramov vodnej pary na 1 000 gramov vlhkého vzduchu a určí ho nasledujúci vzťah: použije sa nasledujúci vzťah:

Môže vám slúžiť: vyváženie vektora: výpočet, príklady, cvičenia

W = 0.622 (PV / P)

Kde PV je tlak pary a t tlak vzduchu.

Praktické príklady

- Príklad 1

V nasledujúcom príklade bude stanovená hygroskopita stavebnej tehly.

-Suché tehly sa odvážia s 0,5% presnej rovnováhe.

-Potom je tehla na nejaký čas ponorená do vody, potom zostane 20 minút, kým sa nevydáva nadmerná voda. Potom je nasýtená tehla vážiť.

-Hygroskopita Jo Bude sa vypočítať takto:

I = (nasýtená hmotnosť - suchá hmotnosť) / suchá hmotnosť * 100%

- Príklad 2 (domáci experiment)

Nasledujúci experiment je praktická a vizuálna demonštrácia hygroskopity dreva, to znamená jeho schopnosť absorbovať vodu a produkovať dilatáciu a sily.

Zoberú sa päť drevených tyčiniek a odchádzajú na polceste, ale bez toho, aby sa úplne oddelili. Potom sú usporiadané v kruhu, ako je ten, ktorý je znázornený na nasledujúcom obrázku:

Obrázok 3. Počiatočné dispozície suchých a rozbitých tyčiniek v jeho strede. Zdroj: raulexperimenty.Blog.com

V strede je umiestnená kvapka vody. Akonáhle padne kvapka vody v strede usporiadania drevených tyčiniek, má tendenciu expandovať kvôli adsorpcia (Nemalo by sa zamieňať s absorpciou) vody cez drevené vlákna.

V krátkom čase sa zdá, že drevo ožívajú kvôli svojej postupnej expanzii a po približne 1 minúte je výsledok ako ten, ktorý je uvedený na nasledujúcom obrázku.

Obrázok 4. Konečná dispozícia paličiek v dôsledku adsorpcie vlhkosti. Zdroj: raulexperimenty.Blog.com

Odkazy

1. Bioestudio. 2 Kľúč k prírodným materiálom. Hygroskopita a difúzia pary. Zdroj: Mirancaballebioestudio.com
2. Raulexperimentá. Drevo, anizotropia a hygroskopia: Narodila sa hviezda. Zdroj: Raulexperimentos.Blog.com
3. Uplatniť sa. Hygroskopické / sorpčné správanie. Získané z: TIS-GDV.z
4. Wikipedia. Hygrometra. Obnovené z: je.Wikipedia.com
5. Wikipedia. Hygroskopita. Obnovené z: je.Wikipedia.com
6. Wikipedia. Absolútna vlhkosť. Obnovené z: je.Wikipedia.com
7. Wikipedia. Vlhkosť. Obnovené z: je.Wikipedia.com
8. Wikipedia. Rhar. Obnovené z: je.Wikipedia.com
9. Wikipedia. Hygroskopia. Zdroj: In.Wikipedia.com