Descripción de la
Al grano
La atmósfera desempeña un papel importante en muchas aplicaciones de análisis térmico, ya que puede influir en el comportamiento de la muestra o desencadenar reacciones. La influencia de la humedad en los materiales de construcciónel tiempo de almacenamiento de productos farmacéuticos y alimenticios o la influencia en las propiedades mecánicas de polímeros son sólo algunos de los ejemplos más comunes.
Por supuesto, los aparatos Linseis son adecuados para este tipo de experimentos, pero hay un hecho que suele causar 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 a temperatura ambiente, mientras que las aplicaciones de vapor de agua tienen lugar a temperaturas más elevadas.
Cuando el agua se calienta hasta su punto de ebullición o por encima de él, cambia su estado físico de líquido a gaseoso. Se presenta entonces como vapor (de agua). Si este vapor se introduce en una cámara de reacción o en un dispositivo, se denomina vapor de agua.
Por el contrario, todo gas puede transportar y contener cierta cantidad de agua a cierta temperatura. Esto se conoce como humedad. Utilizando el aire como ejemplo, se puede observar que, incluso por debajo del punto de ebullición del agua, el aire siempre contiene cierta cantidad de agua, que se denomina grado de humedad o humedad relativa.
Mediciones de humedad
El rango de temperatura típico de los generadores de humedad está entre la temperatura ambiente y los 80 °C, con una humedad relativa ajustable del 0,2% al 98%. Esto puede utilizarse para aplicaciones en analizadores térmicos como dilatómetros, calorímetros diferenciales de barrido o analizadores térmicos simultáneos analizadores, especialmente para el análisis de alimentos, productos farmacéuticos, materiales de construcción o procesos biológicos.
Humedad relativa
La medida de humedad más utilizada es la humedad relativa. La humedad relativa puede definirse simplemente como la cantidad de agua en el aire en relación con la cantidad de saturación que el aire puede contener a una temperatura dada, multiplicada por 100. El aire con una humedad relativa del 50% contiene la mitad del vapor de agua que puede contener a una temperatura dada.
Si la humedad relativa está comprendida entre el 0,1 % y el 100 %, el agua puede estar presente 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 absorber el aire a una temperatura determinada) y el agua se condensa fuera del aire en forma de agua líquida.
El resto es un equilibrio entre agua líquida y vapor de agua a la temperatura correspondiente. Sin embargo, si la temperatura se eleva por encima del punto de ebullición del agua (100°C a nivel del mar), el agua del aire sólo puede existir en forma de vapor de agua.
La indicación de la humedad relativa es especialmente útil en relación con las condiciones de vida en la Tierra, 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.
Este método requiere un equipo de hardware más amplio, por ejemplo, una línea de transferencia calentada para temperaturas de la muestra superiores a la temperatura ambiente.
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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 y 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 adsorbido por las muestras. La parte derecha muestra el coeficiente de dilatación térmica dependiente de la humedad. El grado de humedad influye significativamente en el comportamiento de la expansión 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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