Descripción
Al grano
Para muchas aplicaciones del análisis térmico, la atmósfera desempeña un papel importante, ya que puede afectar al comportamiento de la muestra o activar reacciones.
La influencia de la humedad en los materiales de construcción, el tiempo de almacenamiento de productos farmacéuticos y alimentos o la influencia en las propiedades mecánicas de los polímeros son algunos de los ejemplos más comunes.
Por supuesto, los instrumentos Linseis son adecuados para este tipo de experimentos, pero hay un hecho que a menudo causa confusión y que debe tenerse muy en cuenta: La diferencia entre vapor de agua y humedad relativa.
Diferencia entre humedad relativa y vapor de agua
Los generadores de humedad relativa se suelen utilizar para experimentos en torno a la temperatura ambiente, mientras que las aplicaciones de vapor de agua tienen lugar a temperaturas más altas.
Cuando el agua se calienta hasta su punto de ebullición o superior, el agua cambia su forma agregada de líquida a gaseosa. Entonces existe como vapor de agua (vapor). Si este vapor se introduce en cualquier tipo de cámara o instrumento de reacción, se denomina aplicación de vapor de agua.
En cambio, todo gas puede transportar y contener cierta cantidad de agua a una temperatura determinada. Esto se denomina humedad. Considerando el aire como ejemplo, siempre hay una cantidad de agua contenida en el aire, incluso por debajo del punto de ebullición del agua, que se define como grado de humedad o humedad relativa.
Mediciones de humedad
El intervalo de temperatura típico para el generador de humedad está entre la temperatura ambiente y 80 °C, con una humedad relativa controlable del 0,2% al 98%.
Puede utilizarse para aplicaciones en dispositivos analíticos térmicos, como dilatómetros, calorímetros diferenciales de barrido o analizadores térmicos simultáneos, especialmente para el análisis de alimentos, productos farmacéuticos, materiales de construcción o procesos biológicos.
Esto significa que la misma cantidad de agua, o más exactamente, de vapor de agua en el aire (gramos de H2O por kilogramo de aire) se traduce en distintos niveles de humedad relativa, según la temperatura, ya que la capacidad de la atmósfera cambia. Esta cantidad máxima de agua (capacidad) depende mucho de la temperatura y varía desde una fracción de gramos por metro cúbico (a temperaturas inferiores a 0 °C) hasta unos 600 gramos por metro cúbico a 100 °C.
Humedad relativa
La medida de humedad más utilizada es la humedad relativa. La humedad relativa puede definirse simplemente como la cantidad de agua que hay en el aire en relación con la cantidad de saturación que el aire puede contener a una temperatura determinada, multiplicada por 100. El aire con una humedad relativa del 50% contiene la mitad del vapor de agua que podría contener a una temperatura determinada.
Si la humedad relativa está entre el 0,1% y el 100%, el agua puede existir en forma de vapor de agua. Si se alcanza una humedad relativa del 100% y se enfría el aire ambiente, se supera el punto de rocío (que define la cantidad máxima de agua que puede contener el aire a una temperatura determinada) y el agua se condensa del aire en forma de agua líquida.
El residuo es un equilibrio entre el agua líquida y el vapor de agua a la temperatura específica. Por otro lado, si la temperatura aumenta por encima del punto de ebullición del agua (100°C en condiciones a nivel del mar), el agua del aire sólo puede existir en forma de vapor de agua.
En particular, con respecto a las condiciones de vida en la Tierra, la indicación de la humedad relativa es muy útil, ya que el estrechísimo margen de concentración de vapor de agua en el que un mamífero, como el ser humano, se siente cómodo, puede representarse gráficamente mediante la indicación de la humedad relativa.
Un generador de humedad crea una atmósfera que contiene vapor de agua haciendo pasar un gas a través de agua caliente y saturándolo así.
Después, el gas se ajusta al 100 % de HR añadiendo aire seco hasta una humedad relativa predeterminada mediante un sensor de punto de rocío.
Se pueden pedir configuraciones personalizadas para el gas portador y las composiciones, utilizando MFC adicionales o sensores de punto de rocío externos.
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Aplicaciones
Un generador de humedad crea una atmósfera que contiene vapor de agua haciendo pasar un gas a través de agua caliente y saturándola.
A continuación, el gas se ajusta a una humedad relativa preestablecida del 100% HR añadiendo aire seco mediante un sensor de punto de rocío.
Se pueden pedir configuraciones personalizadas para el gas portador y las composiciones, utilizando MFC adicionales o sensores de punto de rocío externos.
Este ejemplo de aplicación muestra la influencia de la humedad en el material de ladrillo.
La curva de la izquierda muestra las isotermas de 2 tipos de ladrillo a 20°C y 60°C y el contenido de humedad, las muestras adsorbidas.
A la derecha puedes ver el CET dependiente de la humedad.
El grado de humedad influye significativamente en el comportamiento de dilatación térmica.
P. sin; J. Lukovicova; G. Pavlendova; M. Kubliha; S. Uncik; Experimental Performance of HygroThermal Deformation
of Contemporary and Historical Ceramic Bricks, International Journal of Mater
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