استرطاب

قبل الخوض في التفاصيل، الاسترطاب هي قدرة المادة على جذب جزيئات الماء من البيئة المحيطة سواء عن طريق الامتصاص أو الادمصاص ويتم ذلك بحدوث تغيير فيزيائي في المادة الماصة أو المدمصمة عند تعلق جزيئات الماء فيها وذلك إما بزيادة الحجم أو الالتصاق أو غيرها من الخواص الفيزيائية. وهو مختلف عن الخاصية الشعرية؛ العملية التي يجذب فيها الزجاج أو مادة صلبة أخرى الماء، دون أن يطرأ عليه أي تغيير (كأن تصبح جزيئات الماء معلقة بين جزيئات الزجاج). وفيما يلي تفاصيل أوسع عن ذلك.

ومن ناحية أخرى، يعبر عن مدى تأثر مادة أو مركب ما بالرطوبة الجوية بمعامل التمدد الاسترطابي (coefficient of hygroscopic expansion - CHE) (أحياناً يدعى coefficient of moisture expansion - CME) ومعامل الانكماش الاسترطابي (coefficient of hygroscopic contraction - CHC)، والفرق بين المصطلحين هو في الإشارة العرفية، وفي اختلاف وجهات النظر من حيث أن اختلاف الرطوبة يؤدي إلى الانكماش أو التمدد.

من جانب آخر، وتشمل المواد المسترطبة ألياف السيليلوز (كالقطن والورق) و السكر و الكراميل و العسل و الغليسيرول والإيثانول والميثانول ووقود الديزل وحمض الكبريت والكثير من الأملاح بما فيها ملح الطعام ، والكثير من المواد الأخرى.

وعلى صعيد آخر، قد يتطلب تخزين المواد الاسترطابية في أوعية مغلقة، بسبب تأثرها بالرطوبة الجوية. وتسمى هذه المواد مرطبات عندما تضاف للطعام أو المواد الأخرى بهدف المحافظة على محتوى رطوبتها.

وعلى صعيد آخر، إن كلوريد الزنك وكلوريد الكالسيوم وهيدروكسيد البوتاسيوم وهيدروكسيد الصوديوم (وغيرها من الأملاح) هي مركبات شديدة الاسترطاب لدرجة أنها تذوب بسهولة في الماء الذي تمتصه: تدعى هذه الخاصة بالتميع. حمض الكبريت استرطابي حتى عندما يكون ممدداً بتركيز حجمي 10% أو أقل. المادة الاسترطابية تميل إلى تشكيل كتل عند تعريضها للهواء الرطب (كالملح داخل رشاشة الملح في الجور الرطب).

في هذا الإطار، تبدي المواد والمركبات خصائص استرطابية مختلفة، ويؤدي هذا الاختلاف إلى آثار مؤذية، كتركيز الإجهاد في المواد المركبة.

من جهة ثانية، يمكن مشاهدة الاختلاف بالاسترطاب عادة في غلاف الكتب الورقية المغلف بطبقة بلاستيكية، عند حدوث رطوبة مفاجئة بالجو، فإن غلاف الكتاب سيلتف ويلتوى مبتعداً عن بقية الكتاب، لأن الوجه غير المغلف بطبة البلاستيك سيمتص رطوبة أكبر وتزداد مساحته، مما يؤدي إلى إجهاد يلف الغلاف نحو الوجه المغطى بالبلاستيك. وهذا مشابه لوظيفة مقياس الحرارة ثنائي المعدن، كما تستعمل هذا المبدأ مقاييس الرطوبة القرصية الرخيصة باستخدام شرائط ملفوفة.