Higroscopia

A higroscopia (do grego ύγρος hygros 'húmido, mollado' e σκοπειν skopein 'observar, mirar'), tamén higroscopía ou higroscopicidade, é a capacidade dalgúns materiais ou substancias de absorber humidade do medio circundante. Tamén é sinónimo de higrometría, que é o estudo da humidade, das súas causas e as súas variacións (en particular, da humidade atmosférica).

Aparello para determinar a higroscopicidade dun fertilizante. Laboratorio de Investigacións para a Fixación do Nitróxeno, ca. 1930.

Para cada substancia existe unha humidade de equilibrio, é dicir, un contido de humidade similar (en "equilibrio") ao da humidade do ambiente no que se encontra.^[1] Cando se produce este equilibrio, o material nin capta nin ceiba humidade ao ambiente. Se a humidade do ambiente é menor que este valor de equilibrio, o material desecarase, se a humidade ambiente é maior, humectará. Así, certos minerais como o cloruro de calcio son capaces de captar auga da atmosfera en case calquera condición, porque a súa humidade de equilibrio é moi baixa. Substancias como estas son usadas como desecadores. Outros exemplos son o ácido sulfúrico ou o xel de sílice.

Cando o grao de absorción de auga é extremamente elevado, o material comeza a disolverse na propia auga absorbida. Se un material posúe esta característica, dise delicuescente.

Compostos higroscópicos

Son higroscópicos todos os compostos que atraen auga en forma de vapor ou de líquido en estado ambiente, polo que son empregados como desecantes.

Algúns dos compostos higroscópicos reaccionan quimicamente coa auga, como os hidruros ou os metais alcalinos. Outros atrápana como auga de hidratación na súa estrutura cristalina, como é o caso do sulfato de sodio. A auga tamén pode adsorberse fisicamente. Nestes dous últimos casos, a retención é reversible e a auga pode ser desorbida. No primeiro caso, ao reaccionar, non se pode recuperar de forma simple. Estes procesos son exotérmicos.

Algúns exemplos dos compostos higroscópicos máis coñecidos son:

• ácido sulfúrico (H2SO4)
• cloruro cálcico (CaCl2)
• cloruro de magnesio (MgCl2)
• cloruro de sodio (Halita)(NaCl)
• xel de sílice
• hidróxido de sodio (NaOH)
• hidroxilamina (NH2OH)
• mel
• sulfato de cobre (II) (CuSO4)
• óxido de fósforo (V) (P4O10)
• óxido de calcio (cal vivo) (Cao)

Os núcleos de condensación das nubes

Os núcleos de condensación das nubes son partículas higroscópicas de sales ou gotículas de solucións salinas, procedentes principalmente dos mares e océanos, sobre as cales se condensa a humidade do aire na atmosfera. Unha vez na atmosfera, empezan por entrar en contacto coa humidade e esta disólvese nelas. Como a presión de vapor da disolución é inferior á da auga pura, vaise condensando nela o vapor, até formar pingas maiores que acaban por precipitarse en choiva. Un dos métodos para provocar a choiva artificialmente consiste precisamente en diseminar partículas higroscópicas no seo das nubes.

O líquido de freos dos automóbiles tamén é un líquido higroscópico. Debe terse coidado de non tocalo e evitar derrames. No vehículo ten un efecto decapante da pintura da carrozaría. Ten un elevado punto de ebulición, polo que serve para soportar altas temperaturas (300 °C). Adoita estar formado por alcois ou glicerinas.

Delicuescencia

Cloruro de calcio anhidro, substancia delicuescente que se utiliza como desecante

Un caso especial de higroscopicidade é a delicuescencia (do latín deliquescere, facerse líquido), propiedade que posúen certos materiais de absorber a humidade do aire até formar unha disolución acuosa. A delicuescencia é o fenómeno oposto á eflorescencia, ou propiedade dalgúns sales de perder a auga de hidratación e prodúcese cando a presión de vapor da disolución saturada é menor que a presión de vapor de auga no aire. Nestas circunstancias, a auga presente no aire comeza a depositarse sobre a substancia química, formando primeiro unha fina capa de disolución sobre a superficie sólida da substancia, que posteriormente continúa facéndose maior até terminar convertida nunha disolución verdadeira (é dicir sen presenza de sólido en suspensión) da substancia na auga.^[2]

Os materiais delicuescentes son substancias (na súa maioría sales) que teñen unha forte afinidade química pola humidade e que absorben cantidades relativamente altas de auga se se expoñen á atmosfera, formando unha solución líquida. Exemplos de substancias delicuescentes son: o cloruro de calcio, o cloruro férrico, o cloruro de magnesio, o cloruro de zinc, o carbonato de potasio, o hidróxido de potasio e o hidróxido de sodio.

Debido á súa gran afinidade pola auga, estes materiais adoitan usarse como desecantes.