Осушитель - Desiccant
Осушитель является гигроскопичным веществом , которое используется , чтобы вызвать или поддерживать состояние сухости ( высыханию ) в его окрестностях; это противоположность увлажнителя . Обычно используемые предварительно расфасованные влагопоглотители представляют собой твердые вещества, абсорбирующие воду . Осушители для специальных целей могут быть в форме, отличной от твердой, и могут работать на основе других принципов, таких как химическое связывание молекул воды. Они обычно встречаются в пищевых продуктах, чтобы сохранить хрусткость. В промышленности осушители широко используются для контроля уровня воды в газовых потоках.
Виды осушителей
Хотя некоторые осушители химически инертны , другие чрезвычайно реактивны и требуют специальных методов обращения. Наиболее распространенным осушителем является силикагель , инертное, нетоксичное, нерастворимое в воде белое твердое вещество. Для этого ежегодно производятся десятки тысяч тонн. Другие распространенные осушители включают в себя активированный уголь , сульфат кальция , хлорид кальция , и молекулярные сита ( как правило, цеолиты ). Осушители также могут быть разделены на категории по типу: I, II, III, IV или V. Эти типы являются функцией формы изотермы сорбции влаги осушителем .
Спирты и ацетон также являются дегидратирующими агентами.
Эффективность производительности
Одним из показателей эффективности адсорбента является соотношение (или процент ) воды, хранящейся в адсорбенте, по отношению к массе адсорбента.
Другой мерой является остаточная относительная влажность воздуха или другой осушаемой жидкости.
Эффективность любого влагопоглотителя зависит от температуры, относительной и абсолютной влажности . В некоторой степени можно точно описать характеристики осушителя, но чаще всего окончательный выбор того, какой осушитель лучше всего подходит для данной ситуации, сколько его использовать и в какой форме, делается на основе испытаний и практического опыта.
Цветные индикаторы насыщенности
Иногда в осушитель включается индикатор влажности, чтобы показать по изменению цвета степень водонасыщения осушителя. Одним из широко используемых индикаторов является хлорид кобальта (CoCl 2 ). Безводный хлорид кобальта имеет синий цвет. Когда он связывается с двумя молекулами воды (CoCl 2 • 2H 2 O), он становится пурпурным. Дальнейшая гидратация приводит к розовому хлоридному комплексу гексааквакобальта (II) [Co (H 2 O) 6 ] Cl 2 .
Приложения
Одним из примеров использования осушителя является производство изолированных окон, в которых сфероиды цеолита заполняют прямоугольную распорную трубку по периметру оконных стекол. Десикант помогает предотвратить конденсацию влаги между стеклами. Еще одно применение цеолитов - это осушающий компонент систем кондиционирования воздуха, помогающий поддерживать эффективность хладагента.
Осушители в мешках также обычно используются для защиты товаров в транспортных контейнерах с барьерными уплотнениями от повреждений, вызванных воздействием влаги: ржавчины, коррозии и т.д. при воздействии конденсата и влажности. Из-за этого грузоотправители часто принимают меры, применяя влагопоглотители для защиты от потерь. Фармацевтическая упаковка часто включает небольшие пакеты с осушителем, чтобы поддерживать атмосферу внутри упаковки ниже критического уровня водяного пара.
Десиканты вызывают сухость в любой среде и уменьшают количество влаги в воздухе. Осушители бывают различных форм и нашли широкое применение в пищевой, фармацевтической, упаковочной, электронной и многих других отраслях промышленности.
Системы кондиционирования могут быть выполнены на основе осушителей.
Десиканты используются в различных отраслях животноводства для сушки новорожденных животных, например, поросят. Использование хорошего осушителя может помочь им быстрее высохнуть и сэкономить энергию, что может иметь решающее значение для развития животного. Еще одно применение - уменьшить количество бактерий и патогенов, которые размножаются на влажных поверхностях, уменьшая давление бактерий. Однако некоторые осушители имеют очень высокий уровень pH, который может быть вредным для кожи животного.
Сушка растворителей
Осушители также используются для удаления воды из растворителей , что обычно требуется для химических реакций, которые не переносят воду, например, реакции Гриньяра . Обычно этот метод, хотя и не всегда, включает смешивание растворителя с твердым осушителем. Исследования показывают, что молекулярные сита превосходят осушители по сравнению с химическими осушающими реагентами, такими как бензофенон натрия. Преимущества сита заключаются в том, что они безопасны на воздухе и подлежат переработке.
Смотрите также
- Эксикатор
- Буферизация влажности
- Карточка индикатора влажности
- Изотерма сорбции влаги
- Солнечное кондиционирование
- Поглотитель кислорода (поглотитель кислорода)
- Сорбент
- Летучий ингибитор коррозии
использованная литература
- ^ Отто В. Флёрке и др. «Кремнезем» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2008 г., Weinheim: Wiley-VCH,. DOI : 10.1002 / 14356007.a23_583.pub3 .
- Перейти ↑ Rollo, P (1996). Оценка защитной упаковки, включающая ламинирование пленки с высоким барьером, влагопоглотители и поглотители кислорода (MSc). Рочестерский технологический институт . Проверено 8 августа 2021 года .
- ^ MIL-D-3464E, ВОЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ: ОСУШИТЕЛИ, АКТИВИРОВАННЫЕ, В ПАКЕТЕ, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УПАКОВКИ И СТАТИЧЕСКОЕ ОСУШЕНИЕ , 1987 г. , получено 8 августа 2021 г.
- Перейти ↑ Hirata, T (1985). «Моделирование изменений влажности и хлорофилла в сушеном умывальнике, Porphyra Yezoensis, в системе упаковки с осушителем» . Nippon Shokuhin Kogyo Gakkaishi . 32 : 266–273 . Проверено 11 августа 2021 года .
- ^ Дау, К; Ван, Ся (2005). «Адсорбционный кондиционер: обзор». Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии . 10 (2): 55–77. DOI : 10.1016 / j.rser.2004.09.010 .
- ^ Чай, Кристина Ли Линь; Армарего, WLF (2003). Очистка лабораторных химикатов . Оксфорд: Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 978-0-7506-7571-0.
- ^ Уильямс, Д. Брэдли G .; Лотон, Мишель (2010). «Сушка органических растворителей: количественная оценка эффективности нескольких осушителей». Журнал органической химии . 75 (24): 8351–8354. DOI : 10.1021 / jo101589h . PMID 20945830 .
дальнейшее чтение
- Lavan, Z .; Жан-Батист Монье и Ворек, ВМ (1982). "Второй закон анализа адсорбционных систем охлаждения". Журнал солнечной энергетики . 104 (3): 229–236. DOI : 10.1115 / 1.3266307 .
- С. Садик; Дж. Уайт (1982). «Настоящая сушка семян картофеля над рисом». Картофельные исследования . 25 (3): 269. DOI : 10.1007 / BF02357312 . S2CID 41039047 .