осушитель

Осушитель — это гигроскопичное вещество, которое используется для создания или поддержания состояния сухости ( высыхания ) вблизи него; это противоположность увлажнителю . Обычно встречающиеся расфасованные осушители представляют собой твердые вещества, поглощающие воду . Осушители специального назначения могут иметь форму, отличную от твердой, и могут действовать на основе других принципов, таких как химическое связывание молекул воды. Они часто встречаются в продуктах питания, чтобы сохранить свежесть. В промышленности для контроля уровня воды в газовых потоках широко используются осушители.

Типы осушителей

Хотя некоторые осушители химически инертны , другие чрезвычайно реакционноспособны и требуют специальных методов обращения. Наиболее распространенным осушителем является силикагель , инертное, нетоксичное, нерастворимое в воде твердое вещество белого цвета. Для этой цели ежегодно производятся десятки тысяч тонн. ^[1] Другие распространенные осушители включают активированный уголь , сульфат кальция , хлорид кальция и молекулярные сита (обычно цеолиты ). Осушители также можно разделить на категории по типу: I, II, III, IV или V. Эти типы зависят от формы изотермы сорбции влаги осушителем .

Спирты и ацетоны также являются дегидратирующими агентами. Разработка десикантов из обработанной рисовой шелухи является перспективным направлением использования отходов сельскохозяйственной продукции. ^{[ нужна ссылка ]}

Эффективность производительности

Одним из показателей эффективности влагопоглотителя является соотношение (или процент ) воды, удерживаемой в влагопоглотителе, по отношению к массе влагопоглотителя.

Другой мерой является остаточная относительная влажность воздуха или другой высушиваемой жидкости.

Эффективность любого осушителя зависит от температуры , а также от относительной и абсолютной влажности . В некоторой степени эффективность влагопоглотителя можно точно описать, но чаще всего окончательный выбор того, какой влагопоглотитель 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 влагопоглотитель включается индикатор влажности , показывающий по изменению цвета степень водонасыщенности влагопоглотителя. Одним из широко используемых индикаторов является хлорид кобальта ( CoCl
₂ ), который в безводном состоянии имеет синий цвет , но становится фиолетовым при связывании с двумя молекулами воды ( CoCl
₂ · 2Ч
₂ О ). Дальнейшая гидратация приводит к образованию розового хлоридного комплекса гексааквакобальта (II) [Co(H
_2О )
₆ ]Cl
₂ . Однако использование хлорида кобальта вызывает проблемы со здоровьем , поскольку является потенциально канцерогенным .

Приложения

Одним из примеров использования осушителя является производство изолированных окон , где сфероиды цеолита заполняют прямоугольную дистанционную трубку по периметру оконных стекол. Осушитель помогает предотвратить конденсацию влаги между стеклами. Другое применение цеолитов - это «осушильный» компонент холодильных систем для поглощения воды, переносимой хладагентом, будь то остаточная вода, оставшаяся после конструкции системы, или вода, выделяющаяся в результате разложения других материалов с течением времени.

Осушители в мешках также широко используются для защиты товаров в герметичных транспортных контейнерах от повреждений, вызванных влажностью: ржавчины, коррозии и т. д. ^[2]^[3] Гигроскопичные грузы, такие как какао, кофе, различные орехи и зерна и другие продукты питания. ^[4] может быть особенно восприимчив к плесени и гниению под воздействием конденсата и влажности. По этой причине грузоотправители часто принимают меры, используя осушители для защиты от потерь. Фармацевтическая упаковка часто включает в себя небольшие пакеты с влагопоглотителем, чтобы поддерживать атмосферу внутри упаковки ниже критического уровня водяного пара.

Осушители вызывают сухость в любой среде и уменьшают количество влаги, присутствующей в воздухе. Влагопоглотители выпускаются в различных формах и нашли широкое применение в пищевой, фармацевтической, упаковочной, электронной и многих обрабатывающих отраслях.

Системы кондиционирования воздуха могут быть основаны на осушителях, поскольку более сухой воздух кажется более комфортным, а поглощение воды само по себе отводит тепло. ^[5]

Десиканты используются в животноводстве, где, например, новорожденные поросята из-за влажности очень подвержены переохлаждению. ^[6]

Сушка растворителей

Осушители также используются для удаления воды из растворителей , что обычно требуется в ходе химических реакций, не переносящих воду, например реакции Гриньяра . Этот метод обычно, хотя и не всегда, включает смешивание растворителя с твердым влагопоглотителем. Исследования показывают, что молекулярные сита превосходят в качестве осушителей химические осушающие реагенты, такие как бензофенон натрия. Сита обладают такими преимуществами, как безопасность на воздухе и возможность вторичной переработки. ^[7]^[8]

См. также

Эксикатор
Буферизация влажности
Карта индикатора влажности
Изотерма сорбции влаги
Солнечное кондиционирование
Поглотитель кислорода (поглотитель кислорода)
Сорбент
Летучий ингибитор коррозии
Цикл Кромера

Ссылки

^ Отто В. Флёрке и др. «Кремнезем» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2008, Вайнхайм: Wiley-VCH, . два : 10.1002/14356007.a23_583.pub3 .
^ Ролло, П. (1996). Оценка защитной упаковки, включающая ламинирование высокобарьерной пленки, осушители и поглотители кислорода (MSc). Рочестерский технологический институт . Проверено 8 августа 2021 г.
^ MIL-D-3464E, ВОЕННАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ: СУШИКАНТЫ, АКТИВИРОВАННЫЕ, В МЕШКАХ, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УПАКОВКИ И СТАТИЧЕСКОЕ ОСУШЕНИЕ , 1987 г. , получено 8 августа 2021 г.
^ Хирата, Т. (1985). «Моделирование изменений влажности и хлорофилла в сушеной лавре Porphyra Yezoensis в упаковочной системе, содержащей влагопоглотитель» . Шокухин Когё Гаккаиси Ниппон 32 (4): 266–273. дои : 10.3136/nskkk1962.32.4_266 . S2CID 101082998 . Получено 11 августа.
^ Дау, К; Ван, Ся (2005). «Кондиционер с осушительным охлаждением: обзор». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 10 (2): 55–77. дои : 10.1016/j.rser.2004.09.010 .
^ Ванде Пол, Кэтрин Д.; Толоса, Андрес Ф.; Шулл, Калеб М.; Браун, Кэтрин Б.; Аленкар, Стефан А.С.; Эллис, Майкл (2020). «Влияние способа сушки поросят при рождении на ректальную температуру в первые 24 ч после рождения1» . Трансляционная зоотехника . 4 (4): txaa183. дои : 10.1093/tas/txaa183 . ПМЦ 7672461 . ПМИД 33241187 .
^ Чай, Кристина Ли Линь; Армарего, WLF (2003). Очистка лабораторных химикатов . Оксфорд: Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 978-0-7506-7571-0 .
^ Уильямс, Д. Брэдли Г.; Лоутон, Мишель (2010). «Сушка органических растворителей: количественная оценка эффективности некоторых осушителей». Журнал органической химии . 75 (24): 8351–8354. дои : 10.1021/jo101589h . ПМИД 20945830 . S2CID 17801540 .

Дальнейшее чтение

Лаван, З.; Жан-Батист Моннье и Ворек, WM (1982). «Анализ второго закона систем осушительного охлаждения». Журнал солнечной энергетики . 104 (3): 229–236. дои : 10.1115/1.3266307 .
С. Садик; Дж. Уайт (1982). «Настоящие семена картофеля, сохнущие над рисом». Картофельные исследования . 25 (3): 269. дои : 10.1007/BF02357312 . S2CID 41039047 .

[1] Отто В. Флёрке и др. «Кремнезем» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2008, Вайнхайм: Wiley-VCH, . два : 10.1002/14356007.a23_583.pub3 .

[2] Ролло, П. (1996). Оценка защитной упаковки, включающая ламинирование высокобарьерной пленки, осушители и поглотители кислорода (MSc). Рочестерский технологический институт . Проверено 8 августа 2021 г.

[3] MIL-D-3464E, ВОЕННАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ: СУШИКАНТЫ, АКТИВИРОВАННЫЕ, В МЕШКАХ, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УПАКОВКИ И СТАТИЧЕСКОЕ ОСУШЕНИЕ , 1987 г. , получено 8 августа 2021 г.

[4] Хирата, Т. (1985). «Моделирование изменений влажности и хлорофилла в сушеной лавре Porphyra Yezoensis в упаковочной системе, содержащей влагопоглотитель» . Шокухин Когё Гаккаиси Ниппон 32 (4): 266–273. дои : 10.3136/nskkk1962.32.4_266 . S2CID 101082998 . Получено 11 августа.

[5] Дау, К; Ван, Ся (2005). «Кондиционер с осушительным охлаждением: обзор». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 10 (2): 55–77. дои : 10.1016/j.rser.2004.09.010 .

[6] Ванде Пол, Кэтрин Д.; Толоса, Андрес Ф.; Шулл, Калеб М.; Браун, Кэтрин Б.; Аленкар, Стефан А.С.; Эллис, Майкл (2020). «Влияние способа сушки поросят при рождении на ректальную температуру в первые 24 ч после рождения1» . Трансляционная зоотехника . 4 (4): txaa183. дои : 10.1093/tas/txaa183 . ПМЦ 7672461 . ПМИД 33241187 .

[7] Чай, Кристина Ли Линь; Армарего, WLF (2003). Очистка лабораторных химикатов . Оксфорд: Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 978-0-7506-7571-0 .

[8] Уильямс, Д. Брэдли Г.; Лоутон, Мишель (2010). «Сушка органических растворителей: количественная оценка эффективности некоторых осушителей». Журнал органической химии . 75 (24): 8351–8354. дои : 10.1021/jo101589h . ПМИД 20945830 . S2CID 17801540 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]