HYGROSCOPICITY: KONSEP, BAHAN HYGROSCOPIC, CONTOH - FIZIKAL - 2024

The hygroscopicity yang harta yang dimiliki oleh bahan-bahan tertentu menyerap atau molekul Mengusir air ke atau dari persekitaran. Bahan hygroscopic mempunyai kemampuan untuk menyerap (atau mengeluarkan) wap air dari udara di sekitarnya, sehingga kelembapan keseimbangan tertentu tercapai atau sehingga zat menjadi tepu.

Setiap bahan mempunyai kelembapan keseimbangan ciri. Apabila persekitaran mempunyai tahap kelembapan ini, kelajuan zat menangkap molekul air persekitaran sama dengan jumlah molekul yang dilepaskan.

Gambar 1. Gel silika dianggap sebagai bahan hygroscopic. Sumber: Pixabay.

Sebaliknya, kelembapan udara disebabkan oleh wap air atmosfera dari penyejatan dari pelbagai sumber seperti laut, sungai, air di darat, pernafasan dan transpirasi tumbuhan dan haiwan, antara sumber lain.

Jumlah molekul wap yang tersimpan di udara bergantung pada suhu udara. Semakin tinggi suhu, semakin besar pengekalan molekul air di udara. Tetapi jika kelembapan ambien berada di atas keseimbangan kelembapan bahan tertentu, maka bahan tersebut akan mengambil molekul air dari persekitaran.

Bahan dan bahan yang mempunyai kelembapan keseimbangan rendah digunakan sebagai pengering bilik, ini adalah kes silika gel yang ditunjukkan pada gambar 1 dan kalsium klorida.

Bahan hygroscopic

Bahan yang menangkap wap air dari udara atau cairan yang mengelilinginya adalah zat hygroscopic dan digunakan sebagai bahan pengering persekitaran, seperti yang telah kita katakan.

Bagi mekanisme tindakan zat hygroscopic, pada dasarnya terdapat dua jenis:

-Molekul air terperangkap dalam struktur kristal bahan tersebut, tanpa bertindak balas secara kimia dengannya.

-Tindak balas kimia berlaku antara molekul air dan bahan yang dimaksudkan.

Dalam kes pertama terdapat natrium sulfat, sementara dalam kes kedua terdapat logam alkali dan hidrida, yang bertindak balas dengan kuat dengan air.

Bahan atau bahan hygroscopic lain adalah:

-Kertas

-Serat kapas

-Kayu

-Gula

-Madu

-Beberapa alkohol seperti etanol dan metanol

-Jualan seperti natrium hidroksida, kalsium klorida, natrium klorida.

Sebilangan bahan hygroscopic cenderung larut di dalam air yang mereka serap, seperti garam, gula atau madu. Bahan yang larut dalam air yang terserap disebut zat makanan.

Pekali pengembangan hygroscopic

Bahan atau bahan yang memerangkap kelembapan dapat mengembang, dalam hal ini menyebabkan tekanan atau tekanan pada bahan di sekitarnya. Begitulah keadaan bateri lama yang menangkap kelembapan persekitaran, mengembang dan pecah bungkusannya.

Kes lain yang serupa berlaku dengan penutup buku yang dilaminasi, yang terdiri daripada permukaan kadbod yang menyerap kelembapan, sementara filem plastik tidak. Dalam lingkungan yang lembab, kadbod menyerap air dan mengembang, sehingga penutupnya kendur ke luar.

Karakteristik yang dijelaskan dalam perenggan sebelumnya, dari pelebaran pembezaan dengan penghidratan dua bahan yang berbeza, telah digunakan untuk pembinaan instrumen untuk mengukur kelembapan persekitaran, seperti hygrometer.

Hygrometer

Hygrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kelembapan persekitaran. Instrumen yang dirancang untuk tujuan ini membuat pengukuran kelembapan persekitaran secara tidak langsung.

Sebagai contoh, mungkin variasi mekanikal kerana penyerapan kelembapan oleh bahan yang berfungsi sebagai sensor.

Gambar 2. Higrometer gegelung spiral Bilayer (logam - kertas diresapi dengan garam). Sumber: Wikimedia Commons.

Kapasiti elektrik dua plat logam yang dipisahkan oleh udara boleh berubah sedikit, kerana variasi kelembapan di persekitaran.

Ketahanan elektrik bahan tertentu juga sensitif terhadap perubahan kelembapan persekitaran. Sifat inilah yang digunakan sebagai sensor kelembapan.

Terdapat jenis hygrometer tertentu yang disebut psikrometer yang mengira kelembapan berdasarkan perbezaan suhu dua termometer: satu dengan mentol kering dan yang lain dengan mentol basah.

RH

Higrometer biasanya mengukur kelembapan relatif udara. Ini ditakrifkan sebagai hasil bagi kelembapan udara dibahagikan dengan kelembapan udara tepu dan didarabkan dengan 100. Oleh itu, kelembapan relatif dinyatakan dengan tepat sebagai peratusan.

Formula yang membolehkan penentuan kelembapan relatif adalah berikut:

Dalam ungkapan ini Pv adalah tekanan wap dan Pvs tekanan wap tepu.

Untuk memastikan bahawa udara tepu dengan wap air, titik embun dicari. Ini terdiri dari pengurangan suhu sehingga titik tidak masuknya lebih banyak wap air dan mula mengembun pada objek sejuk seperti logam dan kaca.

Pengukuran kelembapan pada titik embun adalah 100% pada skala kelembapan relatif.

Kelembapan khusus

Kuantiti lain yang sangat berguna adalah kelembapan tertentu. Ia ditakrifkan sebagai bilangan gram wap air per 1000 gram udara lembap dan hubungan berikut digunakan untuk menentukannya:

- Contoh 2 (Eksperimen rumah)

Eksperimen berikut adalah demonstrasi praktikal dan visual mengenai hygroscopicity kayu, iaitu kemampuannya menyerap air dan menghasilkan daya pengembangan dan daya.

Ambil lima tusuk gigi kayu dan pisahkan menjadi dua, tetapi tanpa berpisah sepenuhnya. Mereka kemudian disusun dalam bulatan seperti yang ditunjukkan dalam gambar berikut:

Gambar 3. Susunan awal tusuk gigi kering dan pecah di tengahnya. Sumber: raulexperimentos.blogspot.com

Setitik air diletakkan di tengah. Sebaik sahaja titisan air jatuh di tengah susunan batang kayu, ia cenderung mengembang kerana penjerapan (tidak boleh dikelirukan dengan penyerapan) air melalui serat kayu.

Dalam waktu yang singkat kayu nampaknya hidup kerana pengembangannya secara beransur-ansur dan setelah kira-kira 1 minit, hasilnya seperti yang terlihat pada gambar berikut.

Gambar 4. Pembuangan akhir tusuk gigi kerana penjerapan kelembapan. Sumber: raulexperimentos.blogspot.com

Rujukan

1. Biostudy. 2 kunci bahan semula jadi. Hygroscopicity dan penyebaran wap. Dipulihkan dari: mirencaballerobioestudio.com
2. raulexperiments. Kayu, anisotropi dan hygroscopy: bintang dilahirkan. Dipulihkan dari: raulexperimentos.blogspot.com
3. TIS. Hygroscopicity / tingkah laku yang mengejutkan. Dipulihkan dari: tis-gdv.de
4. Wikipedia. Hygrometer. Dipulihkan dari: es.wikipedia.com
5. Wikipedia. Higroskopik. Dipulihkan dari: es.wikipedia.com
6. Wikipedia. Kelembapan mutlak. Dipulihkan dari: es.wikipedia.com
7. Wikipedia. Kelembapan udara. Dipulihkan dari: es.wikipedia.com
8. Wikipedia. RH. Dipulihkan dari: es.wikipedia.com
9. Wikipedia. Higroskopi. Dipulihkan dari: en.wikipedia.com