Хигроскопност — појава на привлекување и задржување на молекули на вода преку апсорпција или адсорпција од околната средина, кое генерално се случува на собна температура. Ако молекулите на водата станат суспендирани меѓу молекулите на супстанцијата, адсорбирачките супстанции можат физички да се променат, на пр. промена на волуменот, точката на вриење, вискозитетот или некоја друга физичка карактеристика или својство на супстанцијата. На пример, ситно дисперзиран хигроскопски прав, како што е солта, може да стане згрутчен со текот на времето поради собирање на влага од околната средина.
Деликесцентните материјали се доволно хигроскопски што се раствораат во водата што ја апсорбираат, формирајќи воден раствор.
Етимологија Зборот хигроскопија () е комбинација од hygro- влага или влажност и -скопија (набљудување). Првично, зборот хигроскоп се однесувал на уреди за мерење на нивото на влажност преку визуелно набљудување. Раните хигроскопи (околу 1790-тите) користеле материјали како што се одредени животински влакна кои видливо ја менувале формата и големината кога станувале влажни. Таквите материјали тогаш се нарекувале хигроскопски бидејќи биле погодни за изработка на хигроскоп. На крајот, зборот хигроскоп престанал да се користи за каков било таков визуелен инструмент, но зборот хигроскопски продолжил да живее, однесувајќи се на својството на задржување на влага, а со тоа и на хигроскопија (способноста за тоа). Во современата употреба, инструмент за мерење на влажност се нарекува хигрометaр.
Историја Истражувањата и пишаната литература за хигроскопија започнале околу 1880 година. Студиите на Виктор Јодин (Annales Agronomiques, октомври 1897 година) се фокусирале на биолошките својства на хигроскопноста. Тој забележал дека семките од грашок, и живите и мртвите (без ртлив капацитет), реагираат слично на атмосферската влажност, при што нивната тежина се зголемува или се намалува во однос на хигрометриските варијации.
Марселин Бертелот ја гледал хигроскопноста од физичка страна, како физичко-хемиски процес. Принципот на Бертело на реверзибилност, накратко - дека водата исушена од растително ткиво може да се обнови хигроскопски, бил објавен во „Истражување за сушење на растенија и растителни ткива; услови на рамнотежа и реверзибилност,“ (Анали на хемија и физика 0391).
Лео Ерера ја гледал хигроскопноста од перспективите на физичарот и хемичарот. Неговите мемоари „Истражување за сушење на растенија и растителни ткива; услови на рамнотежа и реверзибилност“, Збирка на ботаничкиот институт Лео Ерера, Универзитетот во Брисел, том VI, 1906) обезбедиле хигроскопска дефиниција која се користи до ден денес. Хигроскопноста е „во најсеопфатна смисла, е прикажана во
Преглед десно|мини|Апарат за одредување на хигроскопноста на ѓубривото, Лабораторија за истражување на фиксен азот, околу 1930 година Хигроскопските супстанции се: целулозни влакна (како што се памук и хартија), шеќер, карамела, мед, глицерол, етанол, дрво, метанол, сулфурна киселина, многу хемикалии за ѓубрива, многу соли и широк спектар на други супстанции.
Ако соединението се раствора во вода, тогаш се смета за хидрофилно.
Цинк хлоридот и калциум хлоридот, како и калиум хидроксидот и натриум хидроксидот (и многу различни соли), се толку хигроскопски што лесно се раствораат во водата што ја апсорбираат: ова својство се нарекува деликвесенција. Сулфурната киселина не е само хигроскопска во концентрирана форма, туку нејзините раствори се хигроскопски до концентрации од 10% v/v или помалку. Хигроскопскиот материјал ќе има тенденција да стане влажен и да се формира леплива кора кога е изложен на влажен воздух (како што е солта во соларниците за време на влажно време).
Поради нивниот афинитет кон атмосферската влага, пожелните хигроскопски материјали може да бараат складирање во затворени садови. Некои хигроскопски материјали, на пр. морската сол и сулфатите, се јавуваат природно во атмосферата и служат како кондензациони јадра на облаци (CCN). Бидејќи се хигроскопски, нивните микроскопски честички обезбедуваат површина за кондензација на влажната пареа и формирање капки. Современите напори на човекот за сеење облаци започнале во 1946 година.
Кога се додаваат во храна или други материјали со цел да се одржи содржината на влага, хигроскопските материјали се познати како навлажнувачи.
Материјалите и соединенијата покажуваат различни хигроскопски својства, а оваа разлика може да доведе до штетни ефекти, како што е концентрацијата на стрес кај композитните материјали . Волуменот на одреден материјал или соединение е под влијание на амбиенталната влажност и може да се смета за негов коефициент на хигроскопска експанзија (CHE) (исто така познат како CME или коефициент на експанзија на влага) или коефициент на хигроскопска контракција (CHC) - разликата помеѓу двата термина е разликата во конвенцијата за знаци.
Разлики во хигроскопијата може да се забележи кај книги со меки корици обложени со пластика - честопати, во влажна средина, оддеднаш корицата на книгата ќе се извитка. Неламинираната страна на корицата апсорбира повеќе влага од ламинираната страна и се зголемува по површина, предизвикувајќи стрес што ја извиткува корицата кон ламинираната страна. Ова е слично на функцијата на биметалната лента на термостатот. Евтините хигрометри со циферблат го користат овој принцип користејќи намотана жица. Деликвесценцијата е процес со кој супстанцијата апсорбира влага од атмосферата сè додека не се раствори во апсорбираната вода и не формира раствор. Деликвесценцијата се јавува кога парниот притисок на растворот што се формира е помал од парцијалниот притисок на водената пареа во воздухот.
Иако овде дејствуваат слични сили, тоа е различно од капиларното привлекување, процес каде што стаклото или другите цврсти супстанции привлекуваат вода, но не се менуваат во процесот (на пр., молекулите на водата не суспендираат помеѓу стаклените молекули).
Деликвесценција Деликвесценцијата, како и хигроскопноста, се карактеризири со силен афинитет кон водата и тенденција да апсорбира влага од атмосферата ако е изложена на неа. За разлика од хигроскопноста, сепак, деликвесценцијата вклучува апсорпција на доволно вода за да се формира воден раствор. Повеќето деликвесцентни материјали се соли, вклучувајќи калциум хлорид, магнезиум хлорид, цинк хлорид, железен хлорид, карналит, калиум карбонат, калиум фосфат, железен амониум цитрат, амониум нитрат, калиум хидроксид и натриум хидроксид. Поради нивниот многу висок афинитет кон водата, овие супстанции често се користат како десиканти, за кој исто се користат и концентрирани сулфурни и фосфорни киселини.
Биологија Хигроскопноста се јавува и во растителното и во животинското царство, при кај животните има корист преку хидратација и исхрана. Некои видови водоземци лачат хигроскопска слуз која ја собира влагата од воздухот. Пајаците кои градат мрежи произведуваат хигроскопски секрети кои ја зачувуваат лепливоста и силата на адхезија на нивните мрежи. Еден вид водни влекачи е способен да патува надвор од водните ограничувања, на копно, поради својата хигроскопска обвивка.
Растенијата имаат корист од хигроскопноста преку хидратација и репродукција – демонстрирано со примери од конвергентна еволуција. Хигроскопското движење е составен дел од оплодувањето, ослободувањето на семе/спори, расејувањето и 'ртењето. Фразата „хигроскопско движење“ потекнува од „Vorlesungen Über Pflanzenphysiologie“ од 1904 година, преведена во 1907 година како „Предавања за физиологија на растенијата“ (Лудвиг Јост и Р.Ј. Харви Гибсон, Оксфорд, 1907). Кога движењето станува поголемо, засегнатите растителни ткива колоквијално се нарекуваат хигроморфи. Хигроморфијата е вообичаен механизам на расејување на семето бидејќи движењето на мртвите ткива реагира на хигрометриските варијации, на пр. ослободување на спори од плодните рабови на Onoclea sensibilis. Движењето се случува кога растителното ткиво созрева, умира и се суши, клеточните ѕидови се сушат и собираат; а исто така и кога влажноста го рехидрира растителното ткиво, клеточните ѕидови се зголемуваат и се шират. Насоката на добиената сила зависи од градбата на ткивото и е способна да произведе движења како свиткување, извиткување или свиткување.
Примери за хигроскопска хидратација
Воздушните растенија, вид Тиландзија, се епифити кои ги користат своите дегенерирани, нехранливи корени за да се закотват на карпи или други растенија. Хигроскопските лисја ја апсорбираат потребната влага од влажноста во воздухот. Собраните молекули на вода се транспортираат од површините на листовите до внатрешна мрежа за складирање преку осмотски притисок со капацитет доволен за потребите за раст на растението. Змијата-пис (Acrochordus granulatus), од семејство кое е целосно водно, има хигроскопска кожа која служи како резервоар за вода, забавувајќи ја сушењето, овозможувајќи ѝ да излезе од водата. Друг пример е лепливата пајажина од пајакот Larinioides cornutus. Овој пајак ги обложува своите нишки со самонаправен хидрогел, агрегатна мешавина од гликопротеини, органски и неоргански соединенија со ниска молекуларна маса (LMMC) и вода. LMMC се хигроскопски, таков е и лепилото, неговите својства за апсорпција на влага ја користат влажноста на околината за да ја одржат свилата за заробување мека и леплива. Мајмунската дрвена жаба (Phyllomedusa sauvagii) и австралиската зелена дрвена жаба (Litoria caerulea) имаат корист од два хигроскопски овозможени процеси на хидратација; транскутано апсорбирање на кондензацијата на нивната кожа и намалено испарување на вода поради бариерата на кондензирана вода што ја покрива нивната кожа. Волуменот на кондензација е зголемен со хигроскопските секрети што ги бришат преку нивната грануларна кожа. Некои крастави жаби користат хигроскопски секрети за да го намалат испарувачкиот губиток на вода, како што е пример Anaxyrus sp. Отровниот секрет од нејзината пароидна жлезда, исто така, вклучува хигроскопски гликозаминогликани. Кога краставата жаба го брише овој заштитен секрет од своето тело, нејзината кожа се навлажнува од влажноста на околната средина, што се смета за помош во рамнотежата на водата.мини|Семиња од Trifolium pratense (црвена детелина) покрај американски денар.
мини|Сагуаро (Carnegia gigantea) има семе кое е хигроскопско, апсорбира влага.