 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( июль 2009 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Гигроскопия - это явление притяжения и удержания молекул воды посредством абсорбции или адсорбции из окружающей среды , что обычно происходит при нормальной или комнатной температуре. Если молекулы воды становятся взвешенными среди молекул вещества, адсорбирующие вещества могут физически изменяться, например, изменяться объем, точка кипения, вязкость или некоторые другие физические характеристики или свойства вещества.
Этимология и произношение [ править ]
| В этом разделе не процитировать любые источники . ( Октябрь 2018 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Слово гигроскопичности ( / ч aɪ ɡ г ɒ ы к ə р я / ) использует сочетание формы из гигро- и -scopy . В отличие от любого другого слова -scopy , оно больше не относится к режиму просмотра или изображения. Это действительно началось с того, что слово гигроскоп в 1790-х годах относилось к приборам для измерения уровня влажности. В этих гигроскопах использовались материалы, такие как шерсть некоторых животных, которые заметно меняли форму и размер, когда становились влажными. Такие материалы тогда считались гигроскопичными.потому что они подходили для изготовления гигроскопа. Однако со временем слово гигроскоп перестало использоваться для обозначения любого такого инструмента в современном обиходе . Но слово гигроскопичность ( способность удерживать влагу) сохранилось, а значит, и гигроскопия (способность удерживать влагу ). В настоящее время прибор для измерения влажности называется гигрометр ( гигро- + -метровый ).
Обзор [ править ]
Гигроскопические вещества включают волокна целлюлозы (например, хлопок и бумагу), сахар , карамель , мед , глицерин , этанол , дерево , метанол , серную кислоту , многие химические удобрения, многие соли (например, хлорид кальция, основания, такие как гидроксид натрия и т. Д.) И множество других веществ. [1]
Если соединение растворяется в воде, оно считается гидрофильным . [2]
Хлорид цинка и хлорида кальция , а также гидроксид калия и гидроксид натрия (и много различных солей ), настолько гигроскопичен , что они легко растворяются в воде , они поглощают: это свойство называется расплывание . Не только серная кислота гигроскопична в концентрированной форме, но и ее растворы гигроскопичны до концентраций 10% об. / Об. Или ниже. Гигроскопичный материал имеет тенденцию становиться влажным и липким при контакте с влажным воздухом (например, солью внутри солонки во влажную погоду).
Из-за их сродства к атмосферной влаге гигроскопичные материалы могут потребовать хранения в герметичных контейнерах. При добавлении в пищевые продукты или другие материалы специально для поддержания влажности такие вещества известны как увлажнители .
Материалы и соединения обладают разными гигроскопическими свойствами, и это различие может приводить к пагубным эффектам, таким как концентрация напряжений в композитных материалах . Объем конкретного материала или соединения зависит от влажности окружающей среды и может считаться его коэффициентом гигроскопического расширения (CHE) (также называемым CME, или коэффициентом расширения влаги) или коэффициентом гигроскопического сжатия (CHC) - разницей между два термина являются разницей в знаках.
Различия в гигроскопичности можно наблюдать в ламинированных пластиком обложках книг в мягкой обложке - часто во внезапно влажной среде обложка книги откручивается от остальной части книги. Неламинированная сторона крышки впитывает больше влаги, чем ламинированная сторона, и ее площадь увеличивается, вызывая напряжение, которое скручивает крышку в сторону ламинированной стороны. Это похоже на функцию биметаллической ленты термостата . Недорогие гигрометры с циферблатом используют этот принцип с помощью спиральной ленты. Деликатность - это процесс, при котором вещество поглощает влагу из атмосферы до тех пор, пока оно не растворяется в поглощенной воде и не образует раствор. Деликатность возникает, когда давление пара образующегося раствора меньше парциального давления водяного пара в воздухе.
Хотя здесь действуют некоторые аналогичные силы, он отличается от капиллярного притяжения , процесса, при котором стекло или другие твердые вещества притягивают воду, но не изменяются в процессе (например, молекулы воды не становятся подвешенными между молекулами стекла).
Инженерные свойства [ править ]
Количество влаги, удерживаемой гигроскопичными материалами, обычно пропорционально относительной влажности. Таблицы, содержащие эту информацию, можно найти во многих технических справочниках, а также у поставщиков различных материалов и химикатов.
Гигроскопия также играет важную роль в разработке пластических материалов. Некоторые пластмассы гигроскопичны, а другие нет.
Биология [ править ]
Семена некоторых трав имеют гигроскопичные выступы, которые изгибаются при изменении влажности, позволяя им рассыпаться по земле. Примером может служить Needle-and-Thread, Hesperostipa comata . [3] У каждого семени есть ость, которая поворачивается на несколько оборотов при выпуске семени. Повышенная влажность заставляет его раскручиваться, а после высыхания снова перекручиваться, тем самым просверливая семена в землю.
Колючие драконы собирают влагу в сухой пустыне за счет ночной конденсации росы, которая образуется на их коже и направляется к их рту по гигроскопичным канавкам между шипами на их коже. Во время дождя в этих канавках также собирается вода. Капиллярное действие позволяет ящерице всасывать воду со всего своего тела.
Deliquescence [ править ]
Деликатность, как и гигроскопия, также характеризуется сильным сродством к воде и склонностью поглощать влагу из атмосферы при воздействии на нее. Однако, в отличие от гигроскопии, плавучесть включает поглощение воды, достаточной для образования водного раствора . Большинство расплывающихся материалов являются солями , в том числе хлорида кальция , хлорида магния , хлорида цинка , хлорида железа , карналлита , карбоната калия , фосфата калия , железа цитрата аммония ,нитрат аммония , гидроксид калия и гидроксид натрия . Из-за их очень высокого сродства к воде эти вещества часто используются в качестве осушителей , а также для концентрированных серной и фосфорной кислот . Некоторые расплывающиеся соединения используются в химической промышленности для удаления воды, образующейся в результате химических реакций (см. Сушильная трубка ). [4]
Полимеры [ править ]
Многие инженерные полимеры гигроскопичны, включая нейлон , АБС-пластик , поликарбонат , целлюлозу и поли (метилметакрилат) .
Другие полимеры, такие как полиэтилен и полистирол , обычно не впитывают много влаги, но способны переносить значительную влажность на своей поверхности при контакте с жидкой водой. [5]
Нейлон типа 6 может поглощать до 9,5% влаги от своего веса. [6]
Применение в выпечке [ править ]
Использование гигроскопических свойств различных веществ в выпечке часто используется для достижения различий в содержании влаги и, как следствие, хрусткости. Различные сорта сахара используются в разных количествах для производства хрустящего хрустящего печенья (США: печенье) по сравнению с мягким жевательным пирогом. Сахар, такой как мед , коричневый сахар и патока, являются примерами подсластителей, используемых для создания более влажных жевательных тортов. [7]
См. Также [ править ]
- Цветущий
- Гидрофил
- Гидрофоб
- Критическая относительная влажность
- Равновесная влажность
Ссылки [ править ]
- ^ «Гигроскопические соединения» . hygroscopiccycle.com . IBERGY . Проверено 7 апреля 2017 года .
- ^ «ИЮПАК - гидрофильный (H02906)» . goldbook.iupac.org . DOI : 10,1351 / goldbook.h02906 . Проверено 9 сентября 2019 .
- ^ Информационная система по пожарным эффектам, виды: Hesperostipa comata Министерства сельского хозяйства США и лесной службы .
- ^ Уэллс, Микки; Вуд, Дэниел; Санфтлбен, Рональд; Шоу, Келли; Хоттовы, Джефф; Вебер, Томас; Жоффруа, Жан-Мари; Алкир, Тодд; Опорожнение; Сарабия, Рафаэль (июнь 1997 г.). «Карбонат калия как осушающий агент в шипучих таблетках». Международный фармацевтический журнал . 152 (2): 227–235. DOI : 10.1016 / S0378-5173 (97) 00093-8 .
- ^ Шварц, С., Гудман, С. (1982). Пластмассовые материалы и процессы , ISBN Van Nostrand Reinhold Company Inc. 0-442-22777-9 , стр. 547
- ^ "НЕЙЛОН" . sdplastics.com . Сан-Диего Пластикс, Инк . Проверено 7 апреля 2017 года .
- ^ Слоан, Т. О'Конор. Факты, которые стоит знать, отобраны в основном из журнала Scientific American для домашних хозяйств, мастерских и фермерских хозяйств и содержат практическую и полезную информацию для каждой отрасли промышленности. Хартфорд: SS Scranton and Co. 1895.
Внешние ссылки [ править ]
 | Поищите информацию о гигроскопичности или гигроскопичности в Викисловаре, бесплатном словаре. |
- Видео с ароматом хлорида кальция
- Движение гигроскопичных органических солей
