היגרוסקופיות

היגרוסקופיות (מיוונית: היגרו - לח, סקופיה - צופה) היא היכולת של חומר למשוך מולקולות מים מסביבתו באמצעות ספיחה.

כללי

חומרים היגרוסקופיים כוללים ביודיזל, דבש, גליצרין, אתנול ומתנול, חומצה גופרתית מרוכזת, מתאמפטמין ונתרן הידרוקסידי מרוכז. סידן כלורי הוא כל-כך היגרוסקופי שהוא בסופו של דבר נמס בתוך המים שהוא סופח: לתכונה זו קוראים deliquescence (ספיחת לחות תוך התמוססות, ראו בסוף); וחומצה גופריתית מרוכזת היא כה היגרוסקופית עד שהיא מסוגלת לפרק מולקולות מים מתוך סוכר ולהותיר פחמן בלבד. נתרן הידרוקסידי וסידן כלורי סופחים מים בתהליך אקסותרמי, לכן משתמשים בסידן כלורי לייבוש מבחנות במעבדה.

בגלל האפיניות שלהם ללחות אטמוספירית, חומרים היגרוסקופיים דורשים מכלים אטומים לאחסונם. כאשר מוסיפים אותם למאכלים או חומרים אחרים לצורך שמירת רמת לחות, חומרים אלה נקראים הומקטאנטים (שומרי לחות).

חומרים ותרכובות יכולים להיות בעלי תכונות היגרוסקופיות שונות, דבר שעלול לגרום לנזקים, כגון הצטברות לחץ בחומרים מרוכבים. ניתן לתאר את המידה בה חומר או תרכובת מסוימים מושפעים מלחות סביבתית כמקדם ההתרחבות ההיגרוסקופית (CHE) או ההתכווצות ההיגרוסקופית (CHC), כאשר ההבדל בין השניים הוא שוני בקונוונציית הסימן ובשאלה האם שינוי בלחות גורם להתרחבות או התכווצות.

דוגמה נפוצה של הבדל בהיגרוסקופיות ניתן לראות בספר בכריכה רכה. לעיתים קרובות, כאשר הוא שוהה בסביבה לחה יחסית, כריכת הספר תתעקם ותתרחק מהספר. הדבר נובע מכך שהצד הפנימי, הלא-מצופה, של הספר סופח יותר לחות מאשר הצד המצופה ושטח הפנים שלו גדל, מה שגורם למתח שמעקם את הכריכה לכיוון הצד המצופה. הדבר דומה בפעולתו לרצועה דו-מתכתית.

ביולוגיה

זרעים של מספר עשבים הם בעלי חלקים היגרוסקופיים אשר מתכופפים כתוצאה משינויי לחות, מה שגורם לפיזורם על פני הקרקע. דוגמה לכך הוא צמח ה-Hesperostipa comata, בו לכל זרע זיפים שמסתובבים מספר סיבובים כאשר הזרע משתחרר. לחות מוגברת גורמת לזיפים לחזור למצבם המקורי, וכאשר הוא מתייבש, הם מסתובבים שוב, וכך הזרע 'מתברג' לאדמה.

נשק

אבק שרפה שחור הוא היגרוסקופי וספיחת מים פוגעת מאד בתכונות הבעירה שלו, דבר שהקשה על העברתו ממקום למקום ואחסונו לאורך זמן במהלך מאות השנים בהן הוא היה בשימוש. אבק שרפה מודרני עשוי ברובו מניטרוצלולוזה אשר אינה היגרוסקופית ולכן פשוטה בהרבה לאחסון והעברה.

בנייה

חומרים רבים הנפוצים בבנייה הם בעלי תכונות היגרוסקופיות. חומרים אלה מושפעים מאד מהלחות בבניין וסביבתו וככל שהלחות באוויר גבוהה יותר, כך יותר ממנה נספג בחומר. עץ, לדוגמה, הוא מאד היגרוסקופי וסוגי עץ רבים מתחילים לעבור תהליך של ריקבון אם הלחות היחסית גבוהה מ-80% לאורך זמן.

ניצול שימושי של התכונה הוא ביקוע אבן על ידי החדרת כפיס עץ לחריץ קיים באבן והרטבתו: נפח כפיס העץ גדל והוא מרחיב את דפנות החריץ.

ספיגת לחות תוך התמוססות

ישנם חומרים ותרכובות, לרוב מלחים, בעלי אפיניות גבוהה ללחות, כך שהם סופגים כמויות גדולות של מים מהאוויר כאשר הם נחשפים לסביבה, תוך יצירת תמיסה נוזלית. בין מלחים אלה נמצאים סידן כלורי, מגנזיום כלורי, אבץ כלורי, קרנליט (Carnallite – KCl*MgCl2*6H2O) והבסיס החזק נתרן הידרוקסידי. לעיתים קרובות חומרים אלה משמשים כחומרים מייבשים, כלומר סופחי לחות.

ראו גם

• הידרופוביות
• הידרופיליות