Tính hút ẩm là đặc tính sở hữu bởi một số chất nhất định hấp thụ hoặc loại bỏ các phân tử nước đến hoặc ra khỏi môi trường xung quanh. Chất hút ẩm có khả năng hút (hoặc đuổi) hơi nước từ không khí xung quanh nó, cho đến khi đạt được độ ẩm cân bằng nhất định hoặc cho đến khi chất đó trở nên bão hòa.
Mỗi chất có độ ẩm cân bằng đặc trưng. Khi môi trường có độ ẩm đó thì tốc độ chất đó bắt các phân tử nước trong môi trường bằng số phân tử thoát ra.
Hình 1. Silica gel được coi là một chất hút ẩm. Nguồn: Pixabay.
Về phần mình, độ ẩm không khí là do hơi nước trong khí quyển bốc hơi từ nhiều nguồn khác nhau như biển, sông, nước trong lòng đất, hô hấp và thoát hơi nước của thực vật và động vật, trong số các nguồn khác.
Lượng phân tử hơi được giữ lại trong không khí phụ thuộc vào nhiệt độ không khí. Nhiệt độ càng cao thì khả năng lưu giữ các phân tử nước trong không khí càng lớn. Nhưng nếu độ ẩm môi trường cao hơn độ ẩm cân bằng của một vật liệu nhất định, thì vật liệu đó sẽ lấy các phân tử nước từ môi trường.
Vật liệu và các chất có độ ẩm cân bằng thấp được sử dụng làm chất làm khô phòng, đây là trường hợp của silica gel trong hình 1 và của canxi clorua.
Chất hút ẩm
Các chất hấp thụ hơi nước từ không khí hoặc chất lỏng bao quanh chúng là các chất hút ẩm và được sử dụng làm chất hút ẩm môi trường, như chúng ta đã nói.
Về cơ chế hoạt động của chất hút ẩm, về cơ bản có hai loại:
-Các phân tử nước bị giữ lại trong cấu trúc tinh thể của chất, mà không phản ứng hóa học với nó.
- Phản ứng hóa học xảy ra giữa các phân tử nước và chất được đề cập.
Trong trường hợp đầu tiên có natri sunfat, trong khi trong trường hợp thứ hai có các kim loại kiềm và hyđrua, phản ứng mạnh với nước.
Các chất hoặc vật liệu hút ẩm khác là:
-Giấy
-Cotton sợi
-Gỗ
-Đường
-Mật ong
-Một số rượu như etanol và metanol
-Các chất bán như natri hydroxit, canxi clorua, natri clorua.
Một số chất hút ẩm có xu hướng hòa tan trong nước mà chúng hấp thụ, chẳng hạn như muối, đường hoặc mật ong. Một chất tự hòa tan trong nước được gọi là chất gây mê.
Hệ số hút ẩm giãn nở
Vật liệu hoặc chất giữ ẩm có thể nở ra, trong trường hợp này gây ra ứng suất hoặc biến dạng trên các vật liệu xung quanh. Đó là trường hợp của các loại pin cũ có độ ẩm môi trường xung quanh, mở rộng và làm vỡ bao bì của chúng.
Một trường hợp tương tự khác cũng xảy ra với bìa nhiều lớp của sách, bao gồm một mặt bìa cứng hút ẩm, trong khi màng nhựa thì không. Trong môi trường quá ẩm, bìa cứng sẽ hấp thụ nước và nở ra, dẫn đến nắp bị xệ ra bên ngoài.
Đặc tính được mô tả trong đoạn trước, của sự giãn nở vi sai do hydrat hóa của hai vật liệu khác nhau, đã được sử dụng để chế tạo các dụng cụ đo độ ẩm môi trường, chẳng hạn như ẩm kế.
Ẩm kế
Nhiệt ẩm kế là dụng cụ dùng để đo độ ẩm môi trường xung quanh. Dụng cụ được thiết kế cho mục đích này thực hiện phép đo gián tiếp độ ẩm xung quanh.
Ví dụ, nó có thể là một biến thể cơ học do sự hấp thụ độ ẩm của chất đóng vai trò là cảm biến.
Hình 2. Nhiệt ẩm kế cuộn xoắn ốc song song (kim loại - giấy tẩm muối). Nguồn: Wikimedia Commons.
Công suất điện của hai tấm kim loại ngăn cách bởi không khí có thể thay đổi một chút, do sự thay đổi của độ ẩm trong môi trường.
Điện trở suất của một số vật liệu cũng có thể nhạy cảm với sự thay đổi của độ ẩm xung quanh. Chính những đặc tính này được sử dụng làm cảm biến độ ẩm.
Có một loại ẩm kế đặc biệt được gọi là psychrometer, tính toán độ ẩm dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ của hai nhiệt kế: một với bầu khô và một với bầu ướt.
RH
Máy đo độ ẩm thường đo độ ẩm tương đối của không khí. Đây được định nghĩa là thương số giữa độ ẩm của không khí chia cho độ ẩm của không khí bão hòa và nhân với 100. Do đó, độ ẩm tương đối được biểu thị thuận tiện dưới dạng phần trăm.
Công thức cho phép xác định độ ẩm tương đối như sau:
Trong biểu thức này Pv là áp suất hơi và Pvs là áp suất hơi bão hòa.
Để đảm bảo rằng không khí bão hòa với hơi nước, điểm sương được tìm kiếm. Điều này bao gồm việc giảm nhiệt độ đến mức không khí không chứa thêm hơi nước và bắt đầu ngưng tụ trên các vật thể lạnh như kim loại và thủy tinh.
Đo độ ẩm tại điểm sương là 100% trên thang độ ẩm tương đối.
Độ ẩm cụ thể
Một đại lượng rất hữu ích khác là độ ẩm riêng. Nó được định nghĩa là số gam hơi nước trong 1000 gam không khí ẩm và sử dụng mối quan hệ sau để xác định nó:
- Ví dụ 2 (Thí nghiệm tại nhà)
Thí nghiệm sau đây là một minh chứng thực tế và trực quan về tính hút ẩm của gỗ, nghĩa là khả năng hút nước và tạo ra lực giãn nở và lực.
Lấy 5 chiếc tăm gỗ và chia đôi nhưng không tách hoàn toàn. Sau đó, chúng được sắp xếp thành một vòng tròn giống như trong hình sau:
Hình 3. Sự sắp xếp ban đầu của những chiếc tăm khô và gãy ở tâm của chúng. Nguồn: raulexperimentos.blogspot.com
Một giọt nước được đặt ở giữa. Ngay sau khi giọt nước rơi vào chính giữa sự sắp xếp của các thanh gỗ, nó có xu hướng nở ra do sự hấp phụ (không nên nhầm lẫn với sự hấp thụ) của nước qua các thớ gỗ.
Trong một thời gian ngắn, gỗ dường như trở nên sống động do sự giãn nở dần dần của nó và sau khoảng 1 phút, kết quả như hình sau.
Hình 4. Sự sắp xếp cuối cùng của tăm xỉa răng do hút ẩm. Nguồn: raulexperimentos.blogspot.com
Người giới thiệu
- Nghiên cứu sinh học. 2 chìa khóa chất liệu tự nhiên. Tính hút ẩm và khuếch tán hơi. Phục hồi từ: mirencaballerobioestudio.com
- raulexperiments. Gỗ, dị hướng và hút ẩm: một ngôi sao được sinh ra. Đã khôi phục từ: raulexperimentos.blogspot.com
- TIS. Tính hút ẩm / hành vi đáng ngạc nhiên. Đã khôi phục từ: tis-gdv.de
- Wikipedia. Máy đo độ ẩm. Phục hồi từ: es.wikipedia.com
- Wikipedia. Tính hút ẩm. Phục hồi từ: es.wikipedia.com
- Wikipedia. Độ ẩm tuyệt đối. Phục hồi từ: es.wikipedia.com
- Wikipedia. Độ ẩm không khí. Phục hồi từ: es.wikipedia.com
- Wikipedia. RH. Phục hồi từ: es.wikipedia.com
- Wikipedia. Nội soi hút ẩm. Khôi phục từ: en.wikipedia.com