סוגי סופחי לחות

בשוק קיימים סוגים רבים של סופחי לחות אשר תפקידים לספוח לחות מהסביבה, כאשר לכל חומר ישנם תכונות שונות. בחירת סופח לחות לאפליקציה מסויימת יכולה להיות משימה אתגרית, וחשוב להבין את ההבדלים בין החומרים השונים.

סיליקה ג'ל 

סיליקה ג'ל הוא סופח לחות הנפוץ והמוכר ביותר מבין כל סופחי הלחות  החומר משמש במגוון רחב של אפליקציות ביתיות, תעשייתיות וצבאיות בהן נדרש חומר ייבוש בעל כושר ספיחה גבוה. בשימוש בתעשיית התרופות, המזון והביגוד ובעל אישור FDA למגע ישיר עם אלו (רק מהסוג הלבן). החומר הוא חסר טעם, ריח, אינו רעיל ואינו מתחמצן.

סיליקה ג'ל הוא למעשה סיליקון דו-חמצני SiO2 – מינירל טבעי שמעובד לצורת חרוזים או גרגרים. החומר נקבובי מאד (גודל פורים הוא 24Å) ובעל יכולת ספיחה משמעתית הודות לשטח הפנים העצום שלו. הוא אינו מתמוסס כך שמימדיו וצורתו אינו משתנים כאשר הלחות נספחת. בנוסף, ספיחת הלחות אינה מלווה התגובה כימית או תוצרי לווי. ביצועי החומר הם מיטביים בטמפ' החדר ובאחוזי לחות גבוהים – אז חומר יכול לספוח לחות עד ל35% ממשקלו. בטמפ' של מעל 40°C קיבולת החומר יורדת בצורה משמעותית ובטמפ' של  80°C כבר אינו יכול לספוח לחות. החומר זמין מסחרית בשקיות נושמות במשקלים שונים (1 גר' ועד מספר קילוגרמים) וגם במיכלים גדולים של עשרות ומאות קילוגרמים.

ניתן למחזר סיליקה ג'ל בתהליך של אקטיבציה – חימום לטמפ' גבוהה, מעל 85 מעלות צלסיוס.

סיליקה ג'ל לבן

סיליקה ג'ל מהסוג הפשוט ביותר ושאינו מחליף צבע "Non indicating". המשמעות היא שכאשר החומר סופח לחות, הוא אינו משנה את צבעו וממשיך להיות לבן. סיליקה ג'ל מהסוג הזה מסופק בעיקר בשקיות קטנות ונפוץ מאוד באריזות, לדוגמא באריזות נעליים ביתיות.

סיליקה ג'ל מחליף צבע – כחול

סיליקה ג'ל אשר נשטף בקובלט כלוריד – אותו החומר שמשמש ניירות אינדיקציה של לחות. צבעו כחול עמוק כאשר הינו ייבש לחלוטין. החומר מתחיל לשנות את צבעו עם ספיחת הלחות, והופך לכחול בהיר כאשר ספח 10% מהמשקל שלו בלחות, ולרוד כאשר ספוח ב25 מהמשקל בלחות. היות וריכוז הקובלט בחומר הוא רק כ0.3% מהמשקל הכללי, ביצועי החומר אינם משתנים. קרי – לסיליקה ג'ל כחול יש יכולת לספוח 35% משקלי כמו סיליקה ג'ל לבן. במילים אחרות, אין דגרדציה בביצועי החומר עקב הוספת התוסף. החומר משמש במוצרים בהם נדרש למחזר או להחליף באופן תדיר את חומר הייבוש. באמצעות התוסף ניתן להבחין מיידית האם נידרש או לא להחליף את החומר, מה שחוסך אלמנטים חיצוניים (כגון פלאגים) המעידים על רמת הלחות. החומר לא מתאים לשימוש בתרופות ומזון מכיוון שהקובלט כלוריד שמזיק לבריאות.

סיליקה ג'ל מחליף צבע – כתום

מוצר זה דומה לסיליקה ג'ל בצבע כחול, רק שהצבע הבסיסי שלו הוא כתום אשר נהפך לירקרק עם ספיחת הלחות. המוצר פותח כפתרון להחלטת האיחוד האירופאי משנת 1998 על פיה סיליקה ג'ל כחול שמכיל קובלט כלוריד אינו מאושר לשימוש בשווקים אירופאים. סיליקה ג'ל כתום, לעומת זאת, כן מאושר. בסיליקה ג'ל כתום יש תוסף אורגני על פני קובלט כלוריד שמקנה לו את הצבע הכתום. החומר אינו מאושר לשימוש בתעשיית המזון והתרופות.

מולקולר סיב

מולקולר סיב הוא חומר ייבוש בעל ביצועים מעולים אשר מאפשרים שמירה על רמת לחות נמוכה מאד – ניתן לשמור על רמות נמוכות של עד 2% לחות. החומר מאופיין בכך שממשיך לספוח לחות ללא עליה באחוזי הלחות כללית, עד אשר ספח לחות שוות ערך ל15% ממשקלו (מתוך 23% – הקיבלות המקסימאלית של החומר). המשמעות היא שניתן באמצעות כמות יחסית קטנה של חומר ייבוש לשמור על רמת לחות נמוכה מאד לאורך זמן, דבר שאינו אפשרי עם חומרי ייבוש אחרים. אפליקציות כוללות מוצרים בהם נדרשת הקפדת יתר על רמת לחות נמוכה מאד, כגון מערכות אופטיות ומקררים קריאוגניים.

מולקולר סיב עשוי מזאוליטים – גבישים סינתטיים נקבוביים אשר הונדסו במיוחד למטרה של ספיחת גזים ולחות. בניגוד לסיליקה ג'ל בו גודל הנקבוביות אינו אחיד, בייצור של מולקולר סיב ניתן לשלוט על גודל הפורים. ישנם מספר מידות סטנדרטיות – 3Å,4Å,5Å,8Å,10Å. מידת הפור קובעת אילו מולקולות של גז תוכלנה להיכנס לפורים (אם הפור קטן יותר מגודל המקולקולה, היא לא תוכל להיכנס לפור). לגודל הפור משמעות חשובה כאשר רוצים לספוח מולקולת גז מסוג מסויים. בעולם של הלחות אין זה משנה מכיוון שכל המידות סופחות מולקולת לחות שגודלה 2.8Å. עבור ספיחת לחות נהוג להשתמש ב4Å ו10Å (שמוכר בתעשייה כ 13X, ובעל קיבולת מירבות של 23%)

ניתן למחזר מולקולר בתהליך של אקטיבציה – חימום לטמפ' גבוהה, מעל 200°C מעלות צלסיוס.

חימר (Montmorillonite Clay)

חימר הוא סופח לחות טבעי הנוצר על ידי ייבוש מבוקר של סיליקט מגנזיום ואלומיניום. בטמפ' של 40°C מעלות ומעלה החימר מתחיל לאדות חזרה את הלחות ממנו, מה שמנוון אותו לאפליקציות מועטות בטמפרטורות נמוכות בלבד.

החימר יעיל מאוד בטמפרטורות רגילות ובכל בטווחי לחות יחסיות, ובעל מראה של כדוריות אפורות קטנות.

ניתן למחזור את החומר בטמפרטורות נמוכות מאוד ללא הדלדלות או התנפחות משמעותית.

סיד –  Calcium oxide CaO

סיד משמש כסופח לחות עם יכולת ספיחה מרבית של לא פחות מ28.5% ממשקלו, יותר מכל חומר ייבוש אחר. בדומה למולקולר סיב, סיד שומר על רמות לחות מאד נמוכות (כ2% לחות יחסית) לאורך רוב חייו,עד ל20% ממשקלו. מנגד, זמן הספיחה שלו ארוך מאד – לחומר נדרש סדר גודל של כמה ימים על מנת לייבש חלל סגור, לעומת החומרים האחרים שדורשים מספר שעות בודדות. בנוסף, החומר נוטה להתנפח בעת ספיחת הלחות. לאור שתי המגרעות הללו, השימוש בו הוא יחסית מצומצם.

סידן גופרתי (גבס) –  Calcium sulfate CaSO4

סידן גופרתי (בשמו המסחרי: DrieriteT) נוצר על ידי התייבשות מבוקרת של גבס. זהו חומר ייבוש בעל ביצועים נחותים ביחס לחומרי ייבוש האחרים – יכול לספוח רק כ10% ממשקלו. החומר יציב מבחינה כימית, אינו מתפורר, אינו רעיל, אינו מתחמצן ועמיד בטמפרטורות גבוהות. זול ומשמש לרוב לצרכי מעבדה.

השוואת ביצועים של חומרי ייבוש שונים

סיליקה גלמולקולר סיבחימרסידגבס
אחוז ספיחה מקסימלי (ביחס למשקל חומר יבש)35%23%27%29%10%
אחוז ספיחה ב40% לחות (ביחס למשקל חומר יבש)21%21%17%29%7%
קצב ספיחהמהירבינונימהיראיטיאיטי
עלות אופיינית לשקית של 1ק"ג40 ש"ח ללבן
60 ש"ח למשנה צבע
250 ש"ח70 ש"ח50 ש"ח70 ש"ח
יכולת עבודה בטמפ' גבוהותבינונית (עד 100°C)טובה (מעל 200°C)לא טובה (עד 50°C)בינוניתבינונית
יכולת אקטיבציהכן (מעל 200°C)כן (מעל 300°C)כן (מעל 200°C)ללאכן (מעל 220°C)

גרף קיבולת ספיחת לחות של חומרי ייבוש שונים

קיבולת ספיחת לחות של חומרי ייבוש שונים

 

 

 

זיסורבנט

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.