Гигроскопичность что это такое
Значение слова «гигроскопичность»
Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
Пример гигроскопического вещества — биодизель, он поглощает воду приблизительно 1200 частей на миллион (PPM). Примерами также являются: мёд, этанол, метанол, глицерин, концентрированная серная кислота, концентрированный раствор гидроксида натрия, безводный хлорид кальция. Причём последний настолько гигроскопичен, что в конце концов распадается в воде, которую поглощает. Самым гигроскопичным веществом является оксид фосфора (V).
Из-за присутствия водяных паров в атмосфере, гигроскопические материалы должны храниться в запечатанных контейнерах. Для хранения гигроскопичных веществ в лаборатории можно использовать эксикатор.
Разные материалы и соединения имеют отличающиеся гигроскопические свойства, что может привести к вредным эффектам, вроде концентрации напряжений в композиционных материалах. Влияние окружающей влажности на материалы или соединения можно учесть коэффициентом гигроскопического расширения (КГР) или коэффициентом гигроскопического сжатия (КГС) — различие между ними определяется способностью веществ к изменению объёма под действием влажности и учитывается в формулах в виде знака.
Распространённым примером, на котором можно продемонстрировать это явление — книги в мягкой обложке. В относительно сыром месте обложка книги будет скручиваться. Это обусловлено тем, что неламинированная сторона обложки поглощает больше влаги, чем ламинированная, и её площадь увеличивается. Это вызывает напряжение, которое сгибает обложку в сторону ламинирования. Аналогию можно увидеть в биметаллических пластинах.
Гигроскопичность
Гигроскопи́чность (от др.-греч. ὑγρός — влажный и σκοπέω — наблюдаю) — способность некоторых веществ поглощать водяные пары из воздуха.
Пример гигроскопического вещества — биодизель, он поглощает воду приблизительно 1200 частей на миллион (PPM). Примерами также являются: мёд, этанол, метанол, глицерин, концентрированная серная кислота, концентрированный раствор гидроксида натрия, безводный хлорид кальция. Причём последний настолько гигроскопичен, что в конце концов распадается в воде, которую поглощает. Из-за присутствия водяных паров в атмосфере, гигроскопические материалы должны храниться в запечатанных контейнерах. Для хранения гигроскопичных веществ в лаборатории можно использовать эксикатор.
Разные материалы и соединения имеют отличающиеся гигроскопические свойства, что может привести к вредным эффектам, вроде концентрации напряжений в композиционных материалах. Влияние окружающей влажности на материалы или соединения, можно учесть коэффициентом гигроскопического расширения (КГР) или коэффициентом гигроскопического сжатия (КГС) — различие между ними определяется способностью веществ к изменению объёма под действием влажности и учитывается в формулах в виде знака.
Распространённым примером, на котором можно продемонстрировать это явление — книги в мягкой обложке. В относительно сыром месте обложка книги будет скручиваться. Это обусловлено тем, что неламинированная сторона обложки поглощает больше влаги, чем ламинированная, и её площадь увеличивается. Это вызывает напряжение, которое сгибает обложку в сторону ламинирования. Аналогию можно увидеть в биметаллических пластинах.
Содержание
Порох и взрывчатые вещества
Пороха
Взрывчатые вещества
Гигроскопичность взрывчатых веществ и взрывчатых составов в значительной степени определяет сроки и условия их хранения. Особенно значительное воздействие влага оказывает на селитросодержащие промышленные взрывчатые вещества, которые могут либо потерять необходимые физические и взрывчатые характеристики, либо, наоборот, приобрести повышенную чувствительность к внешним воздействиям.
Строительство
Гигроскопичные материалы играют важную роль в строительстве; например, очень гигроскопична древесина. Такие материалы подвержены влиянию влаги, содержащейся в здании. Чем выше относительная влажность, тем больше пара адсорбируется. При этом многие сорта древесин начинают гнить, если относительная влажность в течение длительного времени более 80 %.
Общепринятая в СССР отсечка высокомарочным цементным раствором не работает — изначально подсос влаги в сухую стену она полностью не ограничивает — со временем циклы замораживания и оттаивания открывают и расширяют капиляры в растворе. Начинается постоянный подсос воды в толщу стены здания, новые порции влаги окончательно вымывают и открывают капиляры.
Необлегчённый кирпич менее подвержен капилярному эффекту, но при отсутствии отсечки может вымокнуть на высоту нескольких этажей, до самой кровли.
Биология
Семена некоторых трав расширяются при изменении влажности, что позволяет им рассеиваться по земле.
Что такое гигроскопичность, почему это свойство ткани является крайне важным?
Гигроскопичность ткани – это одно из важнейших свойств продукции текстильной промышленности, использующейся для пошива одежды. При выборе той или иной вещи нужно проверять, обладает ли она этим качеством. При этом далеко не каждый потребитель знает, что скрывается под этим термином. Что подразумевается под гигроскопичностью ткани? Каковы показатели этого свойства у разных типов материала? Каким образом определяется уровень гигроскопичности материи?
Понятие гигроскопичности ткани
Под этим термином подразумевается способность ткани изменять первоначальные свойства под воздействием влаги, поглощая и удерживая ее внутри волокон. Проще говоря, гигроскопичность означает, способна ли та или иная вещь впитывать жидкость. При этом речь идет не только о воде, но и о различных осадках (снеге, дожде), а также о естественных выделениях тела человека (поте).
Почему важно знать о таком свойстве ткани?
Данное свойство материала учитывается при пошиве постельных принадлежностей, нижнего белья и детской одежды. Особое внимание этому моменту уделяется при изготовлении спортивного обмундирования. Высокая температура воздуха, активные движения и особенности организма человека способствуют выделению пота. Повышенное потоотделение вызывает определенные дискомфортные ощущения. Ношение одежды из гигроскопичных тканей поможет полностью решить эту проблему.
От высокой пропускаемости воздуха и паров воды зависит не только комфорт, но и здоровье человека. Способность ткани впитывать и удерживать влагу гораздо важнее способности сохранять тепло. Одежда поглощает различные пары, включая те, что выделяет человеческое тело. Во время нарушения дыхательной функции кожных покровов образуется конденсат. Скопившаяся влага вызывает парниковый эффект, что провоцирует отсыревание вещи.
Испарение жидкости приводит к значительной потере тепла, вследствие чего человек начинает мерзнуть. Использование предметов гардероба с низким уровнем гигроскопичности может привести к перегреванию или переохлаждению организма, а это, в свою очередь, — спровоцировать развитие дерматологических патологий, нарушений работы органов сердечно-сосудистой системы, простудных заболеваний, а также вызвать ухудшение общего самочувствия.
Показатели гигроскопичности у разных типов тканей
Требования к гигиеническим свойствам ткани, используемой для пошива верхней одежды и, например, нижнего белья значительно отличаются друг от друга. Изделия, непосредственно соприкасающиеся с телом человека, должны обладать высокой впитывающей и испаряющей способностью. При производстве пальто или курток предпочтение отдается тем материалам, которые имеют пусть не такую высокую гигроскопичность, но непременно хорошо сохраняют тепло.
Ткани бывают как натуральными, так и синтетическими. Продукция текстильной промышленности искусственного происхождения, как правило, обладает низкой влаговпитывающей способностью. Существует рейтинг тканей с самым высоким уровнем гигроскопичности. Информация о них представлена в таблице.
| Наименования тканей | Уровень гигроскопичности, % | |
| При нормальной влажности воздуха | При повышенной влажности окружающей среды | |
| Шерсть | 17 | 40 |
| Натуральный шелк | 11 | |
| Вискоза | 12 | |
| Лен | 12 | 21 |
| Хлопок | 8 | |
Шелковая ткань
Удивление вызывает тот факт, что в рейтинге материалов с самым высоким уровнем гигроскопичности третье место занимает вискоза, производимая из синтетических волокон. Возможность впитывать и удерживать влагу этой тканью обусловлена гигроскопичностью древесного сырья и целлюлозным каркасом, остающимся после обработки материалов.
Как уже отмечалось ранее, возможность впитывать и удерживать влагу является переменной величиной. Этот показатель зависит от волокнистого состава материала, способа переплетения волокон, характера отделки, температуры окружающей среды и относительной влажности воздуха.
Хлопчатобумажная ткань
Хлопок, несмотря на не самую высокую способность впитывать и удерживать влагу, является самой популярной тканью, использующейся для пошива постельных принадлежностей и одежды. Такая популярность этой ткани обусловлена ее абсолютной экологичностью и безопасностью. Этим объясняется и то, что большинство детских вещей изготавливается именно из хлопка. Кроме того, такая ткань достаточно проста в уходе.
Как определяют гигроскопичность материалов?
Уровень этого показателя оценивают по величине влажности, в большей степени зависящей от условий ее определения:
В 80-е годы прошлого века в Советском союзе был издан ГОСТ, который содержал подробное описание способов определения некоторых гигиенических свойств текстильной продукции, включая гигроскопичность. Согласно этому стандарту, для вычисления уровня влаговпитывающей способности ткани нужно отрезать от нее кусок размером 5х20 см, после чего поместить его в отдельную емкость для взвешивания.
Основная цель этой процедуры – выяснение, сколько жидкости впитает ткань при определенных условиях. Для этого емкость с кусочком материи помещается в специальный толстостенный сосуд, в котором поддерживается определенная влажность воздуха. В этой ситуации этот показатель равен 97-99 %. Спустя 4 часа образец взвешивается. После этого он сушится при 105-109-градусной температуре. После высушивания ткани снова определяется ее вес.
Путешественник в одежде из негигроскопичной ткани
Уровень гигроскопичности измеряется в процентах. Для определения данного показателя вычисляется разница между весом влажного и сухого материала, после чего полученный результат умножается на 100. Таким образом специалистами оценивается уровень впитывающей возможности ткани. Разумеется, простой обыватель не в состоянии определить этот показатель с помощью такого метода. Эта процедура невозможна хотя бы потому, что для ее осуществления нужно иметь специальное лабораторное оборудование.
От многих обстоятельств зависит удовольствие, получаемое при ношении одежды. От гигиенических свойств ткани в частности.
Одни изделия человек носит годами и ему невозможно с ними расстаться, другие висят почти нетронутыми в шкафу. Несколько показателей формирует чувство комфорта, одним из которых является гигроскопичность. Что это?
Теория
Гигроскопичность материала – это его способность поглощать влагу и отдавать ее. Древнегреческое происхождение имеет слово, «наблюдение за влагой» означает оно в дословном переводе.
Вам будет интересно: Историк Платонов: биография, личная жизнь, достижения
Учитывает гигроскопичность впитывание только той воды материалами, которая распылена в виде пара в воздухе. Определенную влажность имеет воздух вокруг нас – в прогнозе погоды даже говорят об этом. Некоторые волокна, впитывая воду, часто этим изменяют свои свойства. Одежда и обувь благодаря гигроскопичности могут даже без дождя намокнуть.
Гигроскопичность что это? Это комфорт
Вам будет интересно: Счетная машина Лейбница: принцип работы, год создания и фото
По величине влажности оценивается степень гигроскопичности. Зависит она в большой мере от условий ее определения:
Так специалисты оценивают гигроскопичность. А вот рядовым покупателям хочется знать, не вдаваясь в подробности, общую характеристику гигроскопичности.
Ощущение комфорта появляется у человека, если способна ткань поглощать влагу. Благоприятный микроклимат в окружающем кожу пространстве будет всегда присутствовать. Материал, который не имеет такой возможности, неприятен при контакте. Гигиенисты подобными тканями не рекомендуют пользоваться. В такой одежде человек будет чувствовать себя так, как будто он находится в стеклянном футляре.
Гидрофильные и гидрофобные волокна
От состава волокон, структуры тканей и их химического строения зависит реагирование на молекулы воды:
Гигиенисты помимо гигроскопических показателей оценивают паропроницаемость и воздухопроницаемость материалов. Пропускать воздух и пары, поглощать влагу могут хорошие ткани.
Волокна при поглощении влаги увеличиваются в объеме, изменяются их размеры. При попадании гигроскопичной ткани в атмосферу, влажность которой равна 0%, не сразу происходит высыхание. Благодаря взаимодействию с волокнами вода какой-то период времени не испаряется и остается связанной. В абсолютно сухом воздухе гигроскопичные ткани не теряют мгновенно воду. Идет медленно процесс высыхания. В такой одежде человек, например, в пустыне, чувствует себя нормально.
Малой гигроскопичностью обладают материалы, имеющие гидрофобные свойства. Пересыхают они мгновенно в окружении сухого воздуха. Неприятные чувства появляются у человека в одежде из тканей, обладающих маленькой гигроскопичностью. Кожа тела начинает пересыхать вслед за высыханием ткани.
Гигроскопичность разных тканей
Покупателю важно иметь представление о физических свойствах ткани, чтобы обеспечить себя не только приятным внешним впечатлением от одежды, но и носить ее с удовольствием.
Шерсть
Шерстяные ткани обладают самой большой гигроскопичностью. Такое строение шерсти задумано природой и позволяет благополучно выживать животным в холод и в жару, в субтропиках, пустынях.
До 17% влаги могут поглощать шерстяные волокна при нормальной влажности воздуха. При высокой влажности гигроскопичность может достигнуть 40 %.
Шелковые натуральные нити имеют менее поглощающие способности. Показатель при нормальных условиях составляет 11%. При высокой влажности достигает 40%.
Вискоза
Удивительно, что следующую позицию занимает искусственно созданное вискозное волокно. Благодаря гигроскопичности древесины и целлюлозному каркасу, который остался после модификации сырья, в нормальных условиях гигроскопичность тканей равна 12%. До 40% увеличивается показатель при высокой влажности.
Эта ткань занимает 4-е место в рейтинге по степени гигроскопичности. 12% равна способность поглощать влагу в нормальных условиях. До 21% увеличивается показатель в максимально влажной среде.
Хлопок
Пятерку материалов-лидеров гигроскопичности замыкает хлопок. До 8% влаги способен он поглощать как в нормальных условиях, так и при максимальной влажности окружающих условий. Хлопковые мерсеризированные волокна имеют большую способностью поглощать воду.
Все остальные ткани имеют маленькую гигроскопичность. Что это за ткани? К ним относятся:
После того как произошла обработка ткани, существенно снижается ее способность к поглощению и отдаче молекул воды. Любые пропитки, которые уменьшают сминаемость, предотвращают усадку. Красители закрепляющие неизбежно приведут к значительному уменьшению гигроскопичности.
Однозначно нельзя сказать, что гигроскопичность – это хорошо. Да, людям она позволяет проще перенести жару, а спортсменам – в достаточно комфортных условиях выполнять упражнения. Но излишняя влажность некоторым тканям может только нанести вред. Под действием влаги некоторые ткани могут деформироваться, например, трикотаж. В меньших масштабах такая участь может постигнуть некоторые виды материй при высокой влажности воздуха. Поэтому не всегда с уверенностью можно сказать, что гигроскопичность – это плюс.
Гигроскопичность ткани: что это за характеристика, и на что она влияет
Удовольствие, которое мы получаем при ношении одежды, зависит от многих обстоятельств, в частности от гигиенических свойств ткани.
Одни изделия носятся годами, и расстаться с ними невозможно, другие висят в шкафу почти нетронутыми. Чувство комфорта формирует несколько показателей, одним из которых является гигроскопичность.
Немного теории
Гигроскопичность – это способность материала поглощать и отдавать влагу. Слово имеет древнегреческое происхождение, в дословном переводе означает «наблюдение за влагой».
Оценивают степень гигроскопичности по величине влажности, которая в большой мере зависит от условий ее определения:
Так оценивают гигроскопичность специалисты. Рядовым покупателям важно знать общую характеристику гигроскопичности, не вдаваясь в подробности.
Реагирование на молекулы воды зависит от структуры тканей, состава волокон, их химического строения.
Помимо показателя гигроскопичности гигиенисты оценивают воздухопроницаемость и паропроницаемость материалов. Хорошие ткани могут поглощать влагу, пропускать пары и воздух.
При поглощении влаги волокна увеличиваются в объеме, размеры их изменяются. Когда гигроскопичная ткань попадает в атмосферу с влажностью, равной 0 %, высыхание происходит не сразу. Какой-то период времени вода, благодаря взаимодействию с волокнами, остается связанной, не испаряется. Гигроскопичные ткани в абсолютно сухом воздухе мгновенно не теряют воду. Процесс высыхания идет медленно. Человек в такой одежде, например, чувствует себя нормально в пустыне.
Материалы с гидрофобными свойствами обладают малой гигроскопичностью. В окружении сухого воздуха они пересыхают мгновенно. У человека в одежде из тканей с маленькой гигроскопичностью появляются неприятные чувства. Вслед за высыханием ткани начинает пересыхать кожа тела.
Гигроскопичность разных тканей
Рядовому покупателю важно знать физические свойства ткани, чтобы обеспечить себе не только приятное внешнее впечатление от одежды, но и носить ее с удовольствием.
Шерсть
Самой большой гигроскопичностью обладают шерстяные ткани. Природой задумано такое строение шерсти, которое позволяет животным благополучно выживать в жару и в холод, в субтропиках и в пустынях.
Несколько меньшей поглощающей способностью обладают натуральные шелковые нити.
Вискоза
Удивительно, что на следующей позиции находится искусственное вискозное волокно. Благодаря целлюлозному каркасу, оставшемуся после модификации сырья:
Четвертое место в рейтинге гигроскопичности тканей занимает лен.
Хлопок
Замыкает пятерку лидирующих материалов хлопок.
Мерсеризированные хлопковые волокна обладают большей способностью к поглощению воды.
Все остальные ткани обладают маленькой гигроскопичностью:
Способность поглощать и отдавать молекулы воды существенно снижается после обработки тканей. Любые пропитки, уменьшающие сминаемость, предотвращающие усадку, закрепляющие красители, неизбежно приводят к заметному уменьшению гигроскопичности материала.