La hygroscopicité C'est la propriété de certaines substances d'absorber ou d'expulser des molécules d'eau vers ou depuis l'environnement environnant. Une substance hygroscopique a la capacité d'absorber (ou d'expulser) la vapeur d'eau de l'air qui l'entoure, jusqu'à ce qu'une certaine humidité d'équilibre soit atteinte ou jusqu'à ce que la substance soit saturée.
Chaque substance a une humidité d'équilibre caractéristique. Lorsque l'environnement a ce degré d'humidité, la vitesse à laquelle la substance capture les molécules environnementales de l'eau est égale au nombre de molécules libérées.
De son côté, l'humidité de l'air est due à la vapeur d'eau atmosphérique provenant de l'évaporation de diverses sources telles que la mer, les rivières, l'eau du sol, la respiration et la transpiration des plantes et des animaux, entre autres sources..
La quantité de molécules de vapeur retenues dans l'air dépend de la température de l'air. Plus la température est élevée, plus la rétention des molécules d'eau dans l'air est importante. Mais si l'humidité ambiante est supérieure à l'humidité d'équilibre d'un certain matériau, le matériau captera les molécules d'eau de l'environnement..
Des matériaux et substances à faible humidité d'équilibre sont utilisés comme séchoirs d'ambiance, c'est le cas du gel de silice représenté sur la figure 1 et du chlorure de calcium..
Index des articles
Les substances qui capturent la vapeur d'eau de l'air ou du liquide qui les entoure sont des substances hygroscopiques et sont utilisées comme dessiccants environnementaux, comme nous l'avons dit..
En ce qui concerne le mécanisme d'action des substances hygroscopiques, il existe essentiellement deux types:
-Les molécules d'eau sont piégées dans la structure cristalline de la substance, sans réagir chimiquement avec elle..
-Une réaction chimique se produit entre les molécules d'eau et la substance en question.
Dans le premier cas, il y a du sulfate de sodium, tandis que dans le second cas, il y a des métaux alcalins et des hydrures, qui réagissent fortement avec l'eau..
Les autres substances ou matériaux hygroscopiques sont:
-Papier
-Fibres de coton
-Bois
-Sucre
-Mon chéri
-Certains alcools tels que l'éthanol et le méthanol
-Sels tels que l'hydroxyde de sodium, le chlorure de calcium, le chlorure de sodium.
Certaines des substances hygroscopiques ont tendance à se dissoudre dans l'eau qu'elles absorbent, comme les sels, le sucre ou le miel. Une substance qui se dissout dans l'eau capturée par elle-même est appelée substance déliquescente.
Les matériaux ou substances qui retiennent l'humidité peuvent se dilater, provoquant dans ce cas des contraintes ou des contraintes sur les matériaux environnants. Tel est le cas des vieilles batteries qui captent l'humidité ambiante, se dilatent et font éclater leur emballage.
Un autre cas similaire se produit avec les couvertures laminées de livres, qui se composent d'une face en carton qui absorbe l'humidité, alors que le film plastique ne le fait pas. Dans un environnement très humide, le carton absorbe l'eau et se dilate, entraînant un affaissement du couvercle vers l'extérieur..
La caractéristique décrite dans le paragraphe précédent, de la dilatation différentielle par hydratation de deux matériaux différents, a été utilisée pour la construction d'instruments de mesure de l'humidité ambiante, tels que l'hygromètre..
L'hygromètre est l'instrument utilisé pour mesurer l'humidité ambiante. Les instruments conçus à cet effet effectuent une mesure indirecte de l'humidité ambiante.
Par exemple, il peut s'agir d'une variation mécanique due à l'absorption d'humidité par la substance qui sert de capteur..
La capacité électrique de deux plaques métalliques séparées par l'air peut légèrement changer en raison des variations d'humidité de l'environnement..
La résistivité électrique de certains matériaux peut également être sensible aux changements d'humidité ambiante. Ce sont ces propriétés qui sont utilisées comme capteurs d'humidité.
Il existe un type particulier d'hygromètre appelé psychromètre qui calcule l'humidité en fonction de la différence de température de deux thermomètres: l'un avec le bulbe sec et l'autre avec le bulbe humide.
Les hygromètres mesurent généralement l'humidité relative de l'air. Ceci est défini comme le quotient entre l'humidité de l'air divisée par l'humidité de l'air saturé et multiplié par 100. Par conséquent, l'humidité relative est commodément exprimée en pourcentage..
Une formule qui permet la détermination de l'humidité relative est la suivante:
r = 100 * (Pv / Pvs)
Dans cette expression Pv est la pression de vapeur et Pvs pression de vapeur saturante.
Pour vous assurer que l'air est saturé de vapeur d'eau, recherchez point de rosée. Cela consiste à réduire la température à un point tel que l'air n'admet plus de vapeur d'eau et commence à se condenser sur des objets froids tels que les métaux et le verre..
La mesure d'humidité au point de rosée est de 100% sur l'échelle d'humidité relative.
Une autre quantité très utile est le humidité spécifique. Il est défini comme le nombre de grammes de vapeur d'eau pour 1000 grammes d'air humide et la relation suivante est utilisée pour le déterminer:
w = 0,622 (Pv / P)
Où Pv est la pression de vapeur et P la pression de l'air.
Dans l'exemple suivant, l'hygroscopicité d'une brique de construction sera déterminée.
-La brique sèche est pesée avec une échelle de précision de 0,5%.
-La brique est ensuite immergée pendant un certain temps dans l'eau, puis laissée pendant 20 minutes jusqu'à ce que tout excès d'eau soit libéré. Après cela, la brique saturée est pesée.
-Hygroscopicité je il sera calculé comme ceci:
I = (Poids saturé - Poids sec) / Poids sec * 100%
L'expérience suivante est une démonstration pratique et visuelle de l'hygroscopicité du bois, c'est-à-dire de sa capacité à absorber l'eau et à produire de l'expansion et des forces..
Prenez cinq cure-dents en bois et cassez-les en deux, mais sans les séparer complètement. Ils sont ensuite disposés en cercle comme celui illustré sur la figure suivante:
Une goutte d'eau est placée au centre. Dès que la goutte d'eau tombe au centre de la disposition des bâtons de bois, elle a tendance à se dilater en raison du adsorptionà ne pas confondre avec l'absorption) d'eau à travers les fibres de bois.
En peu de temps, le bois semble prendre vie en raison de son expansion progressive et après environ 1 minute, le résultat est comme celui de la figure suivante.
Personne n'a encore commenté ce post.