Осушитель — это гигроскопическое 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 пищевых продуктах, чтобы сохранить свежесть. В промышленности для контроля уровня воды в газовых потоках широко используются осушители.
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 добываются 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. [2]
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 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.
Иногда в влагопоглотитель включается индикатор влажности , показывающий по изменению цвета степень водонасыщенности влагопоглотителя. Одним из широко используемых индикаторов является хлорид кобальта (CoCl 2 ). Безводный хлорид кобальта имеет синий цвет. Когда он связывается с двумя молекулами воды (CoCl 2 •2H 2 O), он становится фиолетовым. Дальнейшая гидратация приводит к образованию розового хлоридного комплекса гексааквакобальта(II) [Co(H 2 O) 6 ]Cl 2 .
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 - в «осушильном» компоненте 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 грузов в герметичных транспортных контейнерах от повреждения влагой: ржавчины, коррозии и т. д. [3] [4] Гигроскопичные грузы, такие как какао, кофе, различные орехи и зерна и другие продукты питания [5] ] могут быть особенно подвержены образованию плесени и гнили 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. [6]
Десиканты используются в животноводстве, где, например, новорожденные поросята из-за влажности очень подвержены переохлаждению. [7]
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. [8] [9]