Vlhkost vzduchu a materiálů (silikagel..)

[tomasjedno]

On teda píše, že 4 pytlíky po půl kile.

[czatlantis]

Kdyby někdo chtěl používat ten silikagelový kočkolit, tak jeho kvalita co se týče pohlcování vlhkosti není kdovíjak slavná. Teď jsem vytáhl ze skříně (kde je kolem 80% vlhkost - velká skříň plná hader a naražená k nezateplené zdi..bývá tam v zimě kolem 10°C) dva pytlíky. Jeden je ten kočkolit a druhej je normální silikagel. No a ten normální do sebe natáhl 27% své hmotnosti vody, zatímco kočkolit jen 6%. Sice člověk koupí celej pytel za dvě stovky, ale co se týče kvality, tak mizérie. Taky ten kočkolit má dost malou hustotu=tzn půlkilový sáček je strašně velký. Ale "krystaly" vypadají jako aerogel

[tomasjedno]

Silikagel normálně absorbuje a naopak vypouští vlhkost podle okolní vlhkosti.
Víceméně přesně drží vlhkost bez ohledu na teplotu ...

Ono je to trochu složitější. Taky si s tím trochu hraju, měřím adsorpci při teplotách 10 ºC, 23 ºC, 45(50) ºC a 130 ºC, ale protože ustálení rovnováhy trvá mnoho desítek hodin (kromě té teploty 130 ºC), tak ještě nemám prezentovatelné výsledky....
Na (angl.) Wiki se uvádí, že 1 g silikagelu má povrch cca 800 m². Moje dva vzorky, které zkoumám, jsou schopny adsorbovat vodní páru v množství asi 33 % hmotnosti silikagelu - a z toho vychází, že se tam vytvoří vrstva o tloušťce 4 Å. V kapalné vodě je střední vzdálenost mezi molekulami vody 3 Å. Vypadá to tedy na cca monomolekulární vrstvu. (Těch 800 m² nebude moc přesné číslo, a protože jsem si zřejmě náhodně vybral docela kvalitní silikagel, jehož adsorpční schopnost převyšuje to co uvádí česká Wiki, tak tam možná mám plochu větší a tloušťka vrstvy se přiblíží těm 3 Å.)
Chemickou vazbou bych to nenazýval, pokud vím, nedochází tam k ní. Jedná se o prostou přitažlivost molekulí.
Za povšimnutí stojí také to, že rovnováha ustavená zdola a shora je stejná, nenaměřil jsem žádnou hysterezi. Také je zajímavé, že vlhnutí je asi 2,5x rychlejší než vysychání.

Doplním nějaké výsledky mého měření a trochu keců kolem.
V přiloženém grafu je vidět, že množství adsorbované vody skutečně je dáno pouze relativní vlhkostí vzduchu - hodnoty naměřené při teplotách 10, 23 a 45 ºC sedí na stejné křivce. Zásadní rozdíl je ovšem v rychlosti ustavení rovnováhy. To, co při 50 ºC trvá minuty, trvá při 23 ºC hodiny a při 10 ºC dny.
Dále je vidět, že se adsorpční graf skládá ze tří lineárních sekcí. O tom se ještě rozepíšu víc - přijde mi to velmi zajímavé.
A pak je taky vidět, že nemá praktický smysl nechat dlouho ležet silikagel v prostoru s vysokou vlhkostí a doufat, že pochytá nějaké výkyvy směrem ke 100% - jeho zbytková adsorpční kapacita je už minimální, v úrovni jednotek % celkové adsorpční kapacity.

A teď k těm třem lineárním sekcím. Dopustím se teoretické spekulace:
V té první sekci, se směrnicí 0,23, je adsorbovaných molekul vody málo, jsou mezi nimi velké mezery a fungují bez vzájemné interakce.
Pak přichází zlom - molekuly vody začnou tvořit dvojice a větší shluky, a je pak pro molekuly vody obtížnější se odtrhnout a odletět - klesá tedy rychlost odpařování a proto roste adsorbované množství mnohem rychleji. Graf zde má směrnici 0,84, tj. je asi 3,5x strmější než v první sekci.
Na konci druhé sekce přichází další zlom, směrnice grafu se asi 10x zmenší. Myslím, že to bude tím, že plocha je už celá pokrytá monomolekulární vrstvou vody, ale její molekuly jsou málo uspořádané, nebo i chaoticky. Aby se vešla další molekula, musejí se nějak setřást, a proto s rostoucím tlakem vodních par přibývá adsorbovaných molekul jen málo. (FYI: rozdíl v ploše pokryté koulemi ve čtvercové mříži a ploše pokryté koulemi v dokonale těsném uspořádání, tj. hexagonální mříži, velmi dobře odpovídá rozdílu mezi začátkem a koncem třetí sekce grafu, tj. 10 % celkové adsorpční kapacity).
Přidávám i odkaz na jednu publikaci VŠCHT o měření adsorpce silikagelem. Z grafů tam uvedených je vidět, že podobné chování mají asi silikagely obecně. Do mého grafu jsem přidal hodnoty z jejich vzorku S10.

[czatlantis]

Tyjo dobrý měření
Ty vypadáš že tomu rozumíš, tak mám ještě otázku - jak jsou na tom s kapacitou a vysoušením ty "molecular sieves" Vím že se to používá na sušení rozpouštědel a že to dokáže pěkně vytáhnout selektivně vodu (velikost pórů je akorát aby se tam chytila jen voda) třeba z ethanolu, ale funguje to taky jako sušidlo vzduchu? Proč se "mluví" víc o silikagelu a ne o tomhle? Mám pocit že jsem to viděl v nějakých tubách s šumivými tabletami - nebyl to silikagel a byly to jakoby porcelánové, žluto-hnědé kuličky.

[termit256]

Ty molekularni sita jsou drahe a nedaji se jednoduse regenerovat.

[tomasjedno]

Mám pocit že jsem to viděl v nějakých tubách s šumivými tabletami - nebyl to silikagel

Z čeho tak soudíš?

[termit256]

Do potravin, tech sumivych tablet apod. se davaji mineralni vysousedla typu Bentonit. Jsou nejlevnejsi, zdravotne nezavadne a v beznych podminkach nejdou regenerovat.

[kovka]

Pokud si vzpomínám, tak jako indikátor vlhkosti v exikátoru, v labině nám říkali, že je tam chlorid kobaltnatý.
Nasyceno modrý, suchý růžový.

[tomasjedno]

Ten je považován za toxický a karcinogenní, takže zrovna u šumáku bych ho neviděl.

[czatlantis]

Do potravin, tech sumivych tablet apod. se davaji mineralni vysousedla typu Bentonit. Jsou nejlevnejsi, zdravotne nezavadne a v beznych podminkach nejdou regenerovat.

Mám pocit že jsem to viděl v nějakých tubách s šumivými tabletami - nebyl to silikagel

Z čeho tak soudíš?

No..jsou to kuličky a barva odpovídá tomu, když dám hledat ty molecular sieves

Bentonit to není - ten jsem už taky viděl několikrát, ale ten se ve vodě rozblemcá. Tohle drží tvar a nijak se nerozpouší

Mám tu rovnou dva vzorky - jeden byl v tubě od testovacích proužků na kvalitu vody a druhej byl v pytlíčku co byl u balení antibiotik (nějakej typ co musí zůstat úplně v suchu - každý platíčko bylo v pytlíku tady s tím vysoušedlem). Je fakt že zrovna ani jedno není "od blbýho šumáku"...ale určitě jsem to viděl všude možně už několikrát

[TubeGuru]

Zdar, ty kuličky z postu czatlantise se opravdu k udržení "suchosti" šumivých tablet používaly. Ve styku s tabletami nebyly, byly nasypány v plastovém víčku tuby a od tablet odděleny perforovanou zátkou, která byla součástí víčka z vnitřní strany. Mám na mysli tohle balení.

[tomasjedno]

Tak jsem rozkuchal jeden šumivý celaskon od Optisana a našel průzračně bílý silikagel.

BTW, ten CoCl₂ byl prohlášen za toxický až v 7/2000, takže v nějakém starším balení se klidně takto vyšperkovaný silikagel může vyskytovat.

[Celeron]

Bentonit se rozšlehá s vodou a používá na čeření vína. Já to zkoušel na šípkovým a mirabelkovým a u nich byl za měsíc stejnej efekt jako bez něj za půk roku. Na ten Bentonit se naváže kal a vše to sedne na dno. Koukám tady na 10 kg pytel, je tam varování že načatý balení je nutno zavařit svářečkou na mikroténový pytlíky, jinak nasaje vzdušnou vlhkost a hlavně smrady.

Molekulový síto se používá spolu k aktivním uhlím do filtračních patron na výstupu vysokotlakých kompresorů na plnění potápěčských lahví. Jsou to kuličky průměru od 1 do cca 5 mm. Ty menší suší líp než větší ale nejdou regenerovat jako silikagel, protože při sušení se nabijou statikou a lítají a lepí se všude kolem. Ty velký 4-5 mm jdou párkrát regenerovat jako silikagel ale na cca 170-200 st.C a po čase se začnou rozpadat na prach.
Molekulákům se taky říká zeolity a existují i takový, že pokud se do nich tlačí vzduch, tak ho dokážou cedit na kyslík a dusík. Mašinka s tímhle molekulákem udržela mýho známýho asi 5 let při životě na obohacovači vzduchu kyslíkem při nějaký rozedmě plic, či co mu to bylo. Nosil přes rameno takovou "třílitrovou termosku" s baterií, z který vedl šlaufek do hadičky pod nosem. Transplantace se bohužel nedožil.
Kdyby chtěl někdo laborovat, toho Bentonitu mám celkem dost a silikagel a dva druhy molekuláku by se po jedný 1,5 l Petce taky našlo.
Někdo tady psal, jak jsou molekuláky drahý. Ty na sušení jsou levnější než silikagel, kdyť je to v podstatě jíl, co kopou ze země někde na jihu Moravy a kilo stoji do 10 kaček. Bazéňáci to prodávaj na metráky do filtrací bazénů.
Prací prášky jsou taky z z většiny obsahu zeolit.