Оглавление
- 1 Гигроскопичность
- 1.1 Определение гигроскопии
- 1.2 История и этимология
- 1.3 Исследования и открытия
- 1.4 Обзор гигроскопичных веществ
- 1.5 Применение гигроскопичных веществ
- 1.6 Расслаивание и деликвесценция
- 1.7 Биология гигроскопичности
- 1.8 Гигроскопические свойства паутины
- 1.9 Гигроскопические процессы у лягушек
- 1.10 Гигроскопичные семена
- 1.11 Гигроскопические ткани растений
- 1.12 Гигроскопичные прицветники
- 1.13 Гигроскопичные семенные фолликулы
- 1.14 Гигроскопическая дисперсия
- 1.15 Гигроскопические семенные коробочки
- 1.16 Механизмы гигроморфизации у растений
- 1.17 Гигроскопичные придатки у растений
- 1.18 Гигроскопичность в инженерии
- 1.19 Применение гигроскопичности в выпечке
- 1.20 Исследование гигроскопичности
- 1.21 Гигроскопичные клеи и конструкции
- 1.22 Полный текст статьи:
- 2 Гигроскопия
Гигроскопичность
-
Определение гигроскопии
- Гигроскопия — это явление поглощения или адсорбции молекул воды из окружающей среды.
- Вещества, поглощающие воду, могут изменять свои физические свойства, такие как объем, температура кипения и вязкость.
-
История и этимология
- Слово “гигроскопия” происходит от греческих корней “гигро-” (влажность) и “скопия” (наблюдение).
- В 1790-х годах гигроскопы использовались для измерения влажности, но позже термин стал обозначать способность удерживать влагу.
-
Исследования и открытия
- Виктор Жоден изучал биологические свойства гигроскопичности в 1897 году.
- Марселлен Бертло рассматривал гигроскопичность как физико-химический процесс в 1903 году.
- Лео Эррера дал определение гигроскопичности, актуальное до сих пор.
-
Обзор гигроскопичных веществ
- Гигроскопичные вещества включают целлюлозные волокна, сахар, мед, глицерин, древесину и многие другие.
- Хлорид цинка и хлорид кальция легко растворяются в воде, что называется расслаиванием.
- Серная кислота гигроскопична даже в растворах до 10% по объему.
-
Применение гигроскопичных веществ
- Гигроскопичные вещества используются для увлажнения и питания растений и животных.
- Некоторые гигроскопичные вещества служат зародышами облаков.
- Гигроскопичные материалы могут требовать хранения в герметичных контейнерах.
-
Расслаивание и деликвесценция
- Расслаивание — это процесс, при котором вещество поглощает влагу до растворения.
- Деликвесценция — это поглощение достаточного количества воды для образования водного раствора.
- Деликвесцентные вещества часто используются как осушители.
-
Биология гигроскопичности
- Гигроскопичность важна для растений и животных для увлажнения, питания и размножения.
- Гигроскопическое движение растений помогает в оплодотворении, высвобождении семян и прорастании.
- Примеры гигроскопичной гидратации включают воздушные растения, водяных змей и пауков.
-
Гигроскопические свойства паутины
- Паутина покрыта гидрогелем, состоящим из гликопротеинов, органических и неорганических соединений и воды.
- Пленки гигроскопичны и зависят от влажности окружающей среды.
-
Гигроскопические процессы у лягушек
- Древесные лягушки используют гигроскопичные выделения для увлажнения кожи.
- Жабы используют гигроскопичные выделения для уменьшения потери воды.
-
Гигроскопичные семена
- Семена Trifolium pratense и других бобовых имеют гигроскопичный клапан, контролирующий влажность зародышей.
- Семена сагуаро впитывают до 20% атмосферной влаги.
-
Гигроскопические ткани растений
- Растительные ткани с длинными параллельными клетками расширяются при увлажнении и сжимаются при сушке.
- Гигроскопичные клапаны открываются при увлажнении или высыхании.
-
Гигроскопичные прицветники
- Прицветники одуванчика изгибаются в зависимости от влажности, защищая цветок и способствуя рассеиванию.
- Прицветники состоят из склеренхимоподобной ткани и эпидермиса, изменяющего ориентацию клеток.
-
Гигроскопичные семенные фолликулы
- Семенные фолликулы Banksia spp. термочувствительны и влагочувствительны, открывая семена при благоприятных условиях.
- Чешуйки сосновых шишек используют гигроморфный шарнир для высвобождения семян.
-
Гигроскопическая дисперсия
- Цветковые растения семейства Asteraceae используют гигроскопическую дисперсию для рассеивания ветром.
- Семянки одуванчика смыкаются при высокой влажности, уменьшая площадь и вероятность рассеивания.
-
Гигроскопические семенные коробочки
- Семенные коробочки орхидеи содержат два гигроскопичных слоя склеренхимных волокон, раскрывающихся при увлажнении.
- Некоторые растения синхронизируют раскрытие семенных коробочек с выпадением осадков, что способствует выживанию в засушливых регионах.
-
Механизмы гигроморфизации у растений
- Защитные клапаны открываются при увлажнении.
- Кили состоят из целлюлозной ткани, набухающей при увлажнении.
- Полностью раскрытый киль поворачивается, открывая отсеки для семян.
- Семена рассеиваются при выпадении осадков.
-
Гигроскопичные придатки у растений
- Семена некоторых трав имеют гигроскопичные придатки, которые сгибаются при изменении влажности.
- Движение ости зависит от физиологии растения.
- Примеры: аистник обыкновенный, герань, игольчато-нитчатые, пшеничные.
-
Гигроскопичность в инженерии
- Гигроскопичность описывает способность материала поглощать влагу.
- Материалы, содержащие более 5% влаги, считаются гигроскопичными.
- Гигроскопия важна в разработке пластмассовых материалов.
-
Применение гигроскопичности в выпечке
- Различные сорта сахара используются для достижения хрустящей корочки.
- Мед, коричневый сахар и патока используются для приготовления более влажных и жевательных пирожных.
-
Исследование гигроскопичности
- Продемонстрированы подходы к сбору атмосферной влаги.
- Созданы искусственные гидрофильные поверхности с высокой скоростью сбора.
- Сверхгигроскопичные полимерные пленки могут конденсировать влагу из атмосферы.
-
Гигроскопичные клеи и конструкции
- Гигроскопичные клеи могут обеспечить прочное адгезионное соединение.
- Интеграция гигроскопичного перемещения в конструкции зданий требует улучшения материалов.
- Современные композиты уступают по качеству и требуют лучшего понимания биологических структур растений.