흡습성은 보유 자산이며 의해 또는 주위 환경의 특정 물질을 흡수하거나 추방 물 분자. 흡습성 물질은 특정 평형 습도에 도달하거나 물질이 포화 될 때까지 주변 공기에서 수증기를 흡수 (또는 배출) 할 수 있습니다.
각 물질에는 특징적인 평형 습도가 있습니다. 환경에이 정도의 습도가있을 때 물질이 환경 분자를 포획하는 속도는 방출 된 분자의 수와 같습니다.
그림 1. 실리카겔은 흡습성 물질로 간주됩니다. 출처 : Pixabay.
그 부분에서 공기 습도는 바다, 강, 땅의 물, 식물과 동물의 호흡 및 증산과 같은 다양한 소스에서 증발하는 대기의 수증기 때문입니다.
공기 중에 남아있는 증기 분자의 양은 공기 온도에 따라 다릅니다. 온도가 높을수록 공기 중에 물 분자가 더 많이 머무 릅니다. 그러나 주변 습도가 특정 물질의 평형 습도보다 높으면 물질은 환경에서 물 분자를 흡수합니다.
평형 습도가 낮은 물질과 물질은 실내 건조기로 사용되며 그림 1에 표시된 실리카겔과 염화칼슘의 경우입니다.
흡습성 물질
공기에서 수증기를 포획하는 물질이나이를 둘러싼 액체는 우리가 말했듯이 흡습성 물질이며 환경 건조제로 사용됩니다.
흡습성 물질의 작용 메커니즘은 기본적으로 두 가지 유형이 있습니다.
-물 분자는 화학적으로 반응하지 않고 물질의 결정 구조에 갇혀 있습니다.
-물 분자와 해당 물질 사이에 화학 반응이 발생합니다.
첫 번째 경우에는 황산나트륨이 있고 두 번째 경우에는 물과 강하게 반응하는 알칼리 금속과 수 소화물이 있습니다.
기타 흡습성 물질 또는 재료는 다음과 같습니다.
-종이
-면 섬유
-목재
-설탕
-꿀
-에탄올 및 메탄올과 같은 일부 알코올
-수산화 나트륨, 염화칼슘, 염화나트륨 등의 판매.
흡습성 물질 중 일부는 소금, 설탕 또는 꿀과 같이 흡수하는 물에 용해되는 경향이 있습니다. 스스로 흡수 된 물에 용해되는 물질을 조해성 물질이라고합니다.
흡습성 팽창 계수
수분을 가두는 물질이나 물질은 팽창 할 수 있으며이 경우 주변 물질에 응력이나 변형을 일으킬 수 있습니다. 주변 습도를 포착하여 포장을 확장하고 파열시키는 오래된 배터리의 경우입니다.
플라스틱 필름은 그렇지 않은 반면 습기를 흡수하는 골판지 표면으로 구성된 책의 라미네이트 커버에서도 유사한 경우가 발생합니다. 매우 습한 환경에서 카드 보드는 물을 흡수하고 팽창하여 뚜껑이 바깥쪽으로 처집니다.
이전 단락에서 설명한 두 가지 재료의 수화에 의한 차등 팽창 특성은 습도계와 같은 환경 습도를 측정하는 기기의 구성에 사용되었습니다.
습도계
습도계는 주변 습도를 측정하는 데 사용되는 도구입니다. 이 목적으로 설계된 기기는 주변 습도를 간접적으로 측정합니다.
예를 들어 센서 역할을하는 물질에 의한 수분 흡수로 인한 기계적 변화 일 수 있습니다.
그림 2. 이중층 나선형 코일 습도계 (금속-소금에 함침 된 종이). 출처 : Wikimedia Commons.
공기로 분리 된 두 금속판의 전기 용량은 환경의 습도 변화로 인해 약간 변경 될 수 있습니다.
특정 재료의 전기 저항은 주변 습도의 변화에도 민감 할 수 있습니다. 습도 센서로 사용되는 것은 이러한 속성입니다.
건구 온도계와 습구 온도계의 온도 차이를 기반으로 습도를 계산하는 습도계라는 특정 유형의 습도계가 있습니다.
RH
습도계는 일반적으로 공기의 상대 습도를 측정합니다. 이것은 공기의 습도를 포화 공기의 습도로 나눈 후 100을 곱한 비율로 정의됩니다. 따라서 상대 습도는 편리하게 백분율로 표시됩니다.
상대 습도를 결정할 수있는 공식은 다음과 같습니다.
이 표현에서 Pv는 증기압이고 Pvs는 포화 증기압입니다.
공기가 수증기로 포화되었는지 확인하기 위해 이슬점을 검색합니다. 이는 공기가 더 많은 수증기를 허용하지 않고 금속 및 유리와 같은 차가운 물체에 응축되기 시작할 정도로 온도를 낮추는 것으로 구성됩니다.
이슬점에서의 습도 측정은 상대 습도 척도에서 100 %입니다.
특정 습도
또 다른 매우 유용한 양은 특정 습도입니다. 1000g의 습한 공기 당 수증기의 그램 수로 정의되며 다음 관계가이를 결정하는 데 사용됩니다.
-실시 예 2 (가정 실험)
다음 실험은 목재의 흡습성, 즉 물을 흡수하고 팽창과 힘을 생성하는 능력에 대한 실용적이고 시각적 인 데모입니다.
5 개의 나무 이쑤시개를 가져다가 완전히 분리하지 않고 반으로 쪼개십시오. 그런 다음 다음 그림에 표시된 것과 같은 원으로 정렬됩니다.
그림 3. 중앙에 건조하고 부러진 이쑤시개의 초기 배열. 출처 : raulexperimentos.blogspot.com
물 한 방울이 중앙에 놓입니다. 물방울이 나무 막대 배열의 중앙에 떨어지 자마자 나무 섬유를 통한 물의 흡착 (흡수와 혼동하지 말 것)으로 인해 팽창하는 경향이 있습니다.
단시간에 목재는 점차적으로 팽창하여 생명을 얻는 것처럼 보이며 약 1 분 후에 결과는 다음 그림과 같습니다.
그림 4. 수분 흡착으로 인한 이쑤시개의 최종 처리. 출처 : raulexperimentos.blogspot.com
참고 문헌
- 바이오 스터디. 천연 소재의 키 2 개. 흡습성 및 증기 확산. 출처 : mirencaballerobioestudio.com
- raulexperiments. 목재, 이방성 및 흡습성 : 별이 탄생합니다. 출처 : raulexperimentos.blogspot.com
- TIS. 흡습성 / 놀라운 행동. 출처 : tis-gdv.de
- Wikipedia. 습도계. 출처 : es.wikipedia.com
- Wikipedia. 흡습성. 출처 : es.wikipedia.com
- Wikipedia. 절대 습도. 출처 : es.wikipedia.com
- Wikipedia. 공기 습도. 출처 : es.wikipedia.com
- Wikipedia. RH. 출처 : es.wikipedia.com
- Wikipedia. 흡습성 검사. 출처 : en.wikipedia.com