Hygroskopizitätskonzept, hygroskopische Substanzen, Beispiele

Der Hygroskopizität Es ist die Eigenschaft, die einige Substanzen besitzen, um Wassermoleküle auf oder aus der Umgebung zu absorbieren oder auszutragen. Eine hygroskopische Substanz hat die Fähigkeit, Wasserdampf um sie herum zu absorbieren (oder auszuschließen), bis eine gewisse Gleichgewichtsfeuchtigkeit erreicht ist oder bis die Substanz gesättigt ist.

Jede Substanz hat eine charakteristische Gleichgewichtsfeuchtigkeit. Wenn die Umwelt diesen Grad an Feuchtigkeit, der Geschwindigkeit, mit der die Substanz einfasst, entspricht der Menge an freigesetzten Molekülen um Umweltwassermoleküle.

Abbildung 1. Kieselküslikum wird als hygroskopische Substanz angesehen. Quelle: Pixabay.

Die Luftfeuchtigkeit ist für seinen Teil auf atmosphärische Wasserdampf zurückzuführen.

Die Menge an Dampfmolekülen in der Luft hängt von seiner Temperatur ab. Bei einer höheren Temperatur, eine stärkere Aufbewahrung von Wassermolekülen in der Luft. Wenn die Umweltfeuchtigkeit jedoch über der Gleichgewichtsfeuchtigkeit eines bestimmten Materials liegt, fängt das Material Wassermoleküle aus der Umwelt ein.

Die Materialien und Substanzen mit geringer Gleichgewichtsfeuchtigkeit werden als Umwelttrockner verwendet. Dies ist der Fall des in Abbildung 1 und Calciumchlorid gezeigten syntischen Gels.

[TOC]

Hygroskopische Substanzen

Die Substanzen, die die Luft- oder Flüssigkeitswasserdampf, die sie umgeben, einfangen.

Was den Wirkungsmechanismus von hygroskopischen Substanzen betrifft, gibt es im Grunde zwei Arten:

-Die Wassermoleküle sind in der kristallinen Struktur der Substanz eingeschlossen, ohne chemisch damit zu reagieren.

Kann Ihnen dienen: Spiralgalaxien

-Es gibt eine chemische Reaktion zwischen den Wassermolekülen und der fraglichen Substanz.

Im ersten Fall gibt es Natriumsulfat, während im zweiten Fall alkalische und Hydridmetalle sind, die stark mit Wasser reagieren.

Andere hygroskopische Substanzen oder Materialien sind:

-Papier

-Baumwollfasern

-Holz

-Zucker

-Honig

-Einige Alkohole wie Ethanol und Methanol

-Salze wie Natriumhydroxid, Calciumchlorid, Natriumchlorid.

Einige der hygroskopischen Substanzen tendieren dazu, sich im Wasser aufzulösen, das sie absorbieren, wie es bei Salzen, Zucker oder Honig der Fall ist. Eine Substanz, die alleine im Wasser auflöst, heißt sich selbst Delike -Substanz.

Hygroskopischer Expansionskoeffizient

Die Materialien oder Substanzen, die Feuchtigkeit erfassen, können erweitert werden, in diesem Fall verursachen sie Anstrengungen oder Spannungen in den umgebenden Materialien. Dies der Fall der alten Batterien, die die Umweltfeuchtigkeit erfassen, ihre Verpackung erweitern und platzen.

Ein weiterer ähnlicher Fall tritt bei den plastischen Tapas der Bücher auf, die aus einem Kartongesicht bestehen, das Feuchtigkeit absorbiert, während der Plastikfilm dies nicht tut. In einer sehr feucht.

Das im vorherige Absatz beschriebene Merkmal der differentiellen Dilatation durch Hydratation von zwei verschiedenen Materialien wurde für den Bau von Instrumenten zur Messung der Umweltfeuchtigkeit wie Hygrometer verwendet.

Das Hygrometer

Das Hygrometer ist das Instrument zur Messung der Umweltfeuchtigkeit. Die für diesen Zweck entwickelten Instrumente machen eine indirekte Messung der Umweltfeuchtigkeit.

Kann Ihnen dienen: gleichmäßige geradlinige Bewegung: Eigenschaften, Formeln, Übungen

Zum Beispiel kann es eine mechanische Variation aufgrund der Feuchtigkeitsabsorption durch die Substanz sein, die als Sensor dient.

Figur 2. Bácapa Spiral Coil Hygrometer (Metall - Salz -Impregned Paper). Quelle: Wikimedia Commons.

Die elektrische Kapazität von zwei luft getrennten Metallplatten kann aufgrund von Feuchtigkeitsschwankungen in der Umgebung geringfügig ändern.

Der elektrische Widerstand bestimmter Materialien kann auch auf Änderungen der Umweltfeuchtigkeit empfindlich sein. Es sind diese Eigenschaften, die als Feuchtigkeitssensoren verwendet werden.

Es wird eine bestimmte Art von Hygrometer genannt Psychrometer Das berechnet Feuchtigkeit auf der Grundlage der Temperaturendifferenz von zwei Thermometern: einer von ihnen mit der trockenen Glühbirne und der andere mit der feuchten Glühbirne.

Rh

Hygrometer messen im Allgemeinen die relative Luftfeuchtigkeit der Luft. Dies ist definiert als das Verhältnis zwischen der Feuchtigkeit der Luft, die zwischen der Luftfeuchtigkeit der gesättigten und multiplizierten Luft mit 100 geteilt ist. Daher wird die relative Luftfeuchtigkeit bequem in prozentualer Form ausgedrückt.

Eine Formel, die die Bestimmung der relativen Luftfeuchtigkeit ermöglicht, lautet wie folgt:

R = 100* (PV / PVS)

In diesem Ausdruck Pv Es ist der Dampfdruck und PVS Sättigungsdampfdruck.

Um sicherzustellen, dass die Luft mit Wasserdampf gesättigt ist, sucht sie nach Der Rocío Punkt. Dies soll die Temperatur so weit reduzieren.

Das Maß für die Feuchtigkeit am Taupunkt beträgt 100% auf der relativen Luftfeuchtigkeitskala.

Spezifische Luftfeuchtigkeit

Eine weitere sehr nützliche Größe ist Spezifische Luftfeuchtigkeit. Es ist definiert als die Menge an Gramm Wasserdampf pro 1000 Gramm feuchter Luft und um sie zu bestimmen, wird die folgende Beziehung verwendet:

Kann Ihnen dienen: Vektor ausbalancieren: Berechnung, Beispiele, Übungen

W = 0.622 (PV / P)

Wobei PV der Dampfdruck und P der Luftdruck ist.

Praktische Beispiele

- Beispiel 1

Im folgenden Beispiel wird die Hygroskopizität eines Bauziegels bestimmt.

-Trockenziegel wird mit einem Präzisionsguthaben von 0,5% gewogen.

-Dann wird der Ziegel für eine Zeit im Wasser eingetaucht, dann bleibt er 20 Minuten, bis überschüssige Wasser Probleme hat. Danach wird der gesättigte Ziegel wiegen.

-Hygroskopizität Yo Es wird so berechnet:

I = (gesättigtes Gewicht - Trockengewicht) / Trockengewicht * 100%

- Beispiel 2 (hausgemachtes Experiment)

Das folgende Experiment ist eine praktische und visuelle Demonstration der Hygroskopizität von Holz, dh seine Fähigkeit, Wasser zu absorbieren und Dilatation und Kräfte zu erzeugen.

Es werden fünf Holzstangen genommen und abreisen auf halbem Weg, aber ohne sich vollständig zu trennen. Dann sind sie in einem Kreis angeordnet wie der in der folgenden Abbildung gezeigt:

Figur 3. Erste Disposition von trockenen und gebrochenen Stöcken in der Mitte. Quelle: Raulexperimente.Blogspot.com

Ein Tropfen Wasser in der Mitte wird platziert. Sobald der Wassertropfen in die Mitte der Anordnung von Holzstöcken fällt, neigt es zum Ausdehnen des Durchgangs der Adsorption (Es sollte nicht mit der Absorption von Wasser durch die Holzfasern verwechselt werden.

In kurzer Zeit scheint Holz aufgrund seiner allmählichen Ausdehnung lebendig zu werden, und nach ungefähr 1 Minute ist das Ergebnis wie das in der folgenden Abbildung zu sehen.

Figur 4. Endgültige Disposition der Stöcke aufgrund der Feuchtigkeitsadsorption. Quelle: Raulexperimente.Blogspot.com

Verweise

1. Bioestudio. 2 Schlüssel zu natürlichen Materialien. Hygroskopizität und Dampfdiffusion. Abgerufen von: Mirancaballebioestudio.com
2. RAULEXperimentos. Holz, Anisotropie und Hygroskopie: Ein Stern wird geboren. Abgerufen von: RaulExperimentos.Blogspot.com
3. Tis. Hygroskopizy / Sorptionsverhalten. Erholt von: tis-gdv.von
4. Wikipedia. Hygrometer. Geborgen von: ist.Wikipedia.com
5. Wikipedia. Hygroskopizität. Geborgen von: ist.Wikipedia.com
6. Wikipedia. Absolute Feuchtigkeit. Geborgen von: ist.Wikipedia.com
7. Wikipedia. Luftfeuchtigkeit. Geborgen von: ist.Wikipedia.com
8. Wikipedia. Rh. Geborgen von: ist.Wikipedia.com
9. Wikipedia. Hygroskopie. Abgerufen von: in.Wikipedia.com