Hiqroskopik: Kimyəvi,Fiziki Əsasları

Hər gün ətrafımızda, gündəlik həyatımızda və müxtəlif sənaye sahələrində “hiqroskopik” anlayışına, bu terminin tətbiq olunduğu material və proseslərə rast gəlirik. Bəzən bu söz çox elmi səslənsə də, əslində həyatımızın müxtəlif sahələrində çox mühüm rol oynayır. Havada olan rütubət və su buxarı insan üçün görünməzdir, amma bir çox maddə və material bu rütubəti asanlıqla mənimsəyə və ya itirə bilir. Məhz bu xüsusiyyətə malik olan maddələrə “hiqroskopik” deyilir.

Azərbaycan şəraitində iqlim dəyişkənliyi, rütubətin müxtəlif səviyyələri və gündəlik istifadə olunan məhsulların keyfiyyətinə təsir baxımından hiqroskopik anlayışının izahı və başa düşülməsi zəruridir. Çünki bir çox məişət əşyasından tutmuş, tikinti materiallarına, qida sənayesindən kimya və farmasevtikaya qədər müxtəlif sahələrdə bu termin və onun tətbiqləri ilə qarşılaşırıq. Hiqroskopik xüsusiyyətlər məhsulun saxlanma müddəti, keyfiyyəti, təhlükəsizliyi və istifadəsi üçün olduqca vacibdir. Eləcə də, hiqroskopik maddələrin düzgün idarə olunmaması bir sıra texnoloji və məişət problemlərinə yol aça bilər.

Hiqroskopik nədir? Elmi tərif

Hiqroskopik anlayışı, latınca “hygro” (rütubət) və “skopein” (baxmaq, müşahidə etmək) sözlərinin birləşməsindən yaranıb. Elmi baxımdan, hiqroskopik maddələr və materiallar – ətraf mühitdən, xüsusilə havadan, rütubəti, yəni su buxarını öz tərkibinə asanlıqla qəbul edən və saxlayan maddələrdir. Belə maddələrə adətən duzlar, şəkər, bəzi metallar, oduncaq, pambıq, kağız, gil, bəzi plastiklər və digər çoxlu kimyəvi və təbii materiallar daxildir.

Hiqroskopik materiallar adətən havadakı rütubəti öz strukturlarına çəkir, bəzən də rütubət səviyyəsinə uyğun olaraq onu geri verir. Bu proseslər əsasən maddənin səthi və ya daxili molekulyar quruluşu ilə bağlıdır. Bu cür materiallar, adi şəraitdə saxlanıldıqda belə, havadakı nəm miqdarından asılı olaraq tez rütubət toplaya və ya itirə bilər. Məsələn, açıqda qalan duzun bir müddət sonra bərkiyib topa halına düşməsi, toz şəkərin nəmli havada yapışqanlaşması və ya taxta materialın şişməsi — hamısı hiqroskopik təsirə birbaşa nümunədir.

Hiqroskopikliyin kimyəvi və fiziki əsasları

Kimyəvi baxımdan hiqroskopik maddələr molekulyar səviyyədə su molekullarını cəlb etmək və onlarla birləşmək qabiliyyətinə malikdir. Bu, əsasən maddənin kimyəvi quruluşunda hidrofil (suya meyilli) qrupların olması ilə bağlıdır. Fiziki baxımdan isə bu proses səthdə və ya struktur daxilində baş verir. Su buxarı əvvəlcə səthə adsorbsiya olunur, daha sonra isə diffuziya ilə materialın dərinliklərinə keçir.

Bir çox hallarda bu proses geri dönəndir: əgər ətrafdakı hava rütubəti azalırsa, hiqroskopik maddə də tərkibindəki rütubəti yenidən havaya buraxa bilər. Bu dinamik proses bir çox texnoloji və sənaye tətbiqləri üçün əsasdır. Kimyada bəzən “delikvesensiya” adlı xüsusi hal müşahidə olunur – bəzi hiqroskopik maddələr hətta öz çəkilərinin bir neçə qatına qədər suyu udaraq, birbaşa maye halına keçə bilər (məsələn, kalsium xlorid, kalium hidroksid və s.).

Hiqroskopik materiallara gündəlik həyat nümunələri

Gündəlik həyatda hiqroskopik materiallarla demək olar ki, hər gün rastlaşırıq. Aşağıda onların ən çox qarşılaşılan nümunələri və gündəlik təsirləri izah olunur:

• Duz: İstər mətbəxdə, istərsə də sənayedə istifadə edilən duzun nəm çəkib topa halına düşməsi klassik hiqroskopik təsirdir. Ona görə də duz adətən quru yerdə saxlanılır.
• Şəkər: Şəkər rütubəti tez udaraq bərkiyə və ya yapışqanlaşa bilir.
• Kağız: Rütubətli şəraitdə kağız qabarır, deformasiya olur.
• Taxta və oduncaq: Taxta və oduncaq rütubətə qarşı həssasdır – nəm çəkdikdə şişir, quru havada isə büzülür və çat verir.
• Pambıq və tekstil: Pambıq parça və geyimlər rütubəti yaxşı udur və tez qurumur.
• Qəhvə və çay: Quru saxlanılmadıqda, tez ətrini və təravətini itirir, hətta kiflənə bilər.
• Dərmanlar və vitaminlər: Bir çox dərman forması və vitaminlər hiqroskopikdir, ona görə də onların saxlanma qablarında quruducu (silika-gel) yerləşdirilir.

Bu nümunələrdən göründüyü kimi, hiqroskopiklik sadəcə elmi və sənaye termini yox, həm də gündəlik həyatımızda məhsulların və materialların keyfiyyətinə birbaşa təsir edən faktordur.

Hiqroskopik materialların sənayedə və texnologiyada rolu

Sənaye və texnologiyada hiqroskopik materiallar həm üstünlük, həm də problem yarada bilər. Bir tərəfdən bəzi proseslərdə rütubətin udulması məqsədəuyğundur (məsələn, quruducu və adsorbent maddələr, hava təmizləyiciləri, kimya və farmasevtika sənayesində istifadə olunan maddələr). Digər tərəfdən isə, bəzi məhsulların və avadanlıqların rütubətə məruz qalması arzuolunmazdır: bu halda məhsulların xarab olması, keyfiyyətinin itirilməsi, elektronik komponentlərin zədələnməsi və s. mümkündür.

Sənayedə tez-tez istifadə olunan hiqroskopik maddələrə aşağıdakılar daxildir:

• Silika-gel (quruducu kimi)
• Kalsium xlorid (sənaye hava quruducusu)
• Maqnezium sulfat
• Litium xlorid
• Sodyum hidroksid və digərləri

Bütün bu maddələr qablaşdırmada, saxlama yerlərində və nəqliyyat zamanı məhsulların rütubətdən qorunmasında mühüm rol oynayır.

Hiqroskopikliyin farmasevtika və qida sənayesində əhəmiyyəti

Farmasevtika sənayesində bir çox dərman formaları və xammallar hiqroskopikdir. Onların saxlanması, qablaşdırılması və daşınması zamanı rütubətə nəzarət mütləq tələbdir. Əks halda, dərmanlar təsirini və keyfiyyətini itirə bilər. Xüsusilə həb və toz şəklində dərmanların içərisində həmişə quruducu yerləşdirilir. Eyni hal vitaminlər, bəzi kosmetik vasitələr üçün də keçərlidir.

Qida sənayesində də bu xüsusiyyət məhsulun saxlanma müddəti, dadı və keyfiyyəti üçün əsas faktordur. Qəhvə, çay, ədviyyatlar, taxıl məhsulları, un, duz, şəkər kimi məhsullar nəm udduqda tez xarab olur və istifadə üçün yararsız hala gələ bilər. Ona görə də bu tip məhsullar quru, qapalı və rütubətsiz şəraitdə saxlanılır.

Hiqroskopik maddələrin tikinti və inşaatda rolu

Tikinti və inşaatda da hiqroskopiklik vacib meyardır. Məsələn, sement, beton və gipsin tərkibində suyun miqdarı materialın keyfiyyətinə birbaşa təsir edir. Həmçinin, tikinti zamanı istifadə olunan oduncaq, taxta, boya və izolyasiya materiallarının hiqroskopik xüsusiyyəti onların dözümlülüyünü, istilik və səs izolyasiyasını, formasını və estetik görkəmini müəyyən edir. Qapı-pəncərə, mebel və döşəmə üçün istifadə olunan taxtalar rütubətə həssasdır və düzgün saxlanmadıqda deformasiya ola bilər.

Hiqroskopikliklə əlaqəli əsas problemlər və onların qarşısının alınması yolları

Hiqroskopik materiallardan istifadə zamanı bəzi problemlər meydana çıxa bilər:

• Məhsulun rütubət udub bərkiyməsi, yapışqanlaşması və ya çürüməsi
• Qablaşdırma və saxlama zamanı məhsulun keyfiyyətinin və saxlanma müddətinin azalması
• Elektron avadanlıqlarda nəm nəticəsində korroziya və qısaqapanma
• Tikinti materiallarının şişməsi, çatlaması, formasının pozulması

Bu problemlərin qarşısını almaq üçün ən vacib tədbir, məhsulların qapalı və quru şəraitdə saxlanması, xüsusi quruducu paketlərin (silika-gel, quruducu tuzlar və s.) istifadə olunması, hermetik qablaşdırma və müasir texnologiyalara əsaslanan anbar sistemlərinin qurulmasıdır.

Hiqroskopik və delikvesent maddələr arasındakı fərq

Bəzi materiallar yalnız müəyyən səviyyəyə qədər rütubət udur və sonradan rütubəti geri verə bilir (hiqroskopiklər). Amma “delikvesent” maddələr rütubəti o qədər udurlar ki, birbaşa maye halına keçirlər və nəticədə öz formasını tamamilə dəyişirlər. Məsələn, kalsium xlorid və ya litium bromid – qısa müddətdə havadan o qədər nəm çəkə bilər ki, özləri maye halına keçir. Bu materiallar yüksək effektiv quruducu kimi istifadə olunur.

Hiqroskopik anlayışının Azərbaycan iqlimində və gündəlik həyatda əhəmiyyəti

Azərbaycanın müxtəlif iqlim zonalarında (nəmiş, quru, dağlıq, dənizkənarı) rütubət fərqli səviyyədə olur. Bu, həm məişətdə, həm də sənayedə hiqroskopik maddələrin düzgün seçilməsini və idarə edilməsini vacib edir. Məsələn, Bakıda yüksək rütubət yay aylarında duz, şəkər, taxıl kimi məhsullarda problemlər yarada bilər. Dağlıq və quru zonalarda isə materialların quruması, çatlaması və dözümlülüyün azalması müşahidə oluna bilər.

Hiqroskopik anlayışı həyatın və elmin müxtəlif sahələrində önəmli rola malikdir. Hər bir insanın gündəlik qarşılaşdığı məhsulların və materialların keyfiyyəti, saxlanma müddəti və istifadə rahatlığı məhz bu xüsusiyyətdən asılıdır. Sənaye, texnologiya, tikinti, qida, farmasevtika və məişətdə hiqroskopik maddələrin düzgün idarə olunması keyfiyyətli və təhlükəsiz məhsul istehsalının, uzunömürlülüyün və rahatlığın əsas şərtidir. İqlim dəyişiklikləri, müasir istehsalat və qablaşdırma texnologiyaları kontekstində bu anlayışın dərin başa düşülməsi hər kəs üçün vacibdir.

Ən Çox Verilən Suallar