To English pageBEMÆRK: Google-oversættelse fra engelsk
Adsorption er ikke Absorption
“d” i Adsorption er ikke en tastefejl, der skal erstattes med et “b” for at stave Absorption. Disse to udtryk beskriver to forskellige videnskabelige begreber. Adsorption er, når vand holdes af en fysisk binding på overfladen af et materiale, men absorption er, når vand er integreret med materialet.
Adsorption “d” bruges til tørremidler som tørt ler, silicagel eller molekylsigter. De har mange små porer, der giver disse materialer meget store overfladearealer, der kan binde vand.
Absorption “b” bruges til kemisorbenter, der danner kemisk binding med vand, såsom calciumoxid (CaO), også kendt som brændt kalk.
Tørremidler
Der findes mange typer tørremidler. Væsker som acetone og alkoholer er dehydrerende midler, der kan trække vanddamp fra luften. Faste salte som NaCl kan også trække vanddamp fra luften. Tørremidler som disse er kemisk reaktive og derfor uegnede til mange anvendelser, men er meget velegnede til andre anvendelser.
Vi tilbyder naturligt aktiveret aluminiumoxid, ler, molekylsigte og silicagel, der kan være i direkte kontakt med varer og ikke være skadeligt. Vi tilbyder også calciumchlorid med stivelse, der binder saltet, når det er vådt og forhindrer det i at lække. Calciumchlorid er et meget omkostningseffektivt tørremiddel, der er velegnet til containertransport, men det er kemisk aktivt og udvider sig i størrelse, så det er uegnet til mange anvendelser. Ler er det mest omkostningseffektive alternativ (til følsomme anvendelser), når store mængder er nødvendige under normale forhold. Silica Gel er det foretrukne alternativ, når der er behov for mindre mængder under normale forhold. Molecular Sieves er det foretrukne alternativ, når ekstra tørre forhold skal opfyldes, og når forholdene er kolde eller varme. Aktiveret aluminiumoxid er et holdbart alternativ, når tørremidlet skal regenereres mange gange.
- Aktiveret aluminiumoxid: Et porøst tørremiddel med lignende egenskaber som silicagel ved tørring. Fordelen med aktiveret aluminiumoxid er den høje knusningsmodstand og dens fysiske og kemiske stabilitet. Det er derfor nyttigt i applikationer, hvor tørremidlet vil blive regenereret mange gange.
- Kalcium Klorid: Et salt med formlen CaCl2, der er egnet som tørremiddel fra 0 °C (eller frysepunkt) til +80 °C. Det kan absorbere mange gange sin egen vægt i fugt og vil derefter danne en flydende saltlage. Denne saltlage er chamisk aktiv, og det er derfor vigtigt at opbevare den i en lækagesikker pose/beholder og/eller binde den med stivelse til en gel.
- Tørrende ler: En naturlig, sikker allrounder, velegnet til standardapplikationer inden for alle industriområder. See link
- Silicagel: Findes almindeligvis i små emballager, der anvendes i industri, medicin, diagnostik og fødevaresektoren på grund af dens høje adsorptionskapacitet. I USA er det ofte fyldt med fødevarer og lægemidler, da Silica Gel er blevet godkendt til direkte kontakt af FDA (U.S. Food & Drug Administration). See link
- Blå/orange silicagel: Silicagel med en farveindikator for at vise, om den er tør eller våd. Cobalt(II)chlorid er dybblå, når den er tør, og lyserød, når den er våd. Methylviolet kan formuleres til at skifte fra orange til grøn eller orange til farveløs. See Link
- Molekylær sigte: Velegnet til medicin og diagnostik, samt specielle tekniske applikationer Molekylærsigter kan fremstilles med forskellige porestørrelser, fra 3 Ångström (Angstrom) og større. Almindelige porestørrelser er: 3Å, 4Å, 5Å, 10Å / 13X og de skrives ofte 3A, 4A, 5A, 10A / 13X. Silica Gel og Clay har mange forskellige porestørrelser og vil derfor adsorbere de fleste kemikalier, men Molecular Sieves med små porer kan kun adsorbere små molekyler som vand og vil ikke adsorbere store molekyler. Når de er pakket sammen med Silica Gel, kan Molecular Sieves fjerne fugt fra Silica Gel. See link
Her nedenfor er grafer, der sammenligner Silica Gel, Clay og Molecular Sieve under forskellige forhold.
BEMÆRK: Konstant absolut luftfugtighed 10 g/m3 fra +20°C til +300°C i grafen ovenfor
Tørrende polymerer
Tørremidler kan også kombineres med polymerer, så de kan støbes i form. Adsorptionshastigheden af tørremidlet sænkes af polymeren, og dette er en ønsket egenskab til nogle applikationer, da tørremidlet ikke vil være fuldt mættet på kort tid, når en beholder er åben til inspektion. Adsorptionshastigheden er en funktion af tykkelsen, og tørremidler dybt inde i et støbt stykke vil derfor aldrig adsorbere noget vand. Dette begrænser den nyttige tykkelse til støbning. Bemærk også, at polymeren har høj viskositet ved støbning, og det sætter en grænse for dens evne til at fylde smalle forme.
Eksempel 1: Tropack Packmittel GmbH – TROPApuck 2 g
Eksempel 2: Tropack Packmittel GmbH – Active-Film M-0026
Fugtighed
Luftfugtighed kan måles som gram vanddamp per kubikmeter luft. Når varm luft afkøles, vil den nå en temperatur, når vanddråber begynder at dannes. Denne temperatur er dugpunktet. Den relative luftfugtighed er 100 % RF, når dug begynder at dannes.
Det højeste naturlige dugpunkt blev målt i 2003 i Dharan, Saudi-Arabien, det var +35°C og luften blev derefter mættet med 40 gram vanddamp per kubikmeter. Det højeste dugpunkt målt i USA var +30°C (30 gram/m3), men det sker sjældent. En øvre grænse for de fleste installationer er +25°C (23 gram/m3) og i gennemsnit kan man bruge 15 gram/m3 ved beregninger.
Bemærk, at kondens kan starte på kolde overflader i en bygning, når den relative luftfugtighed kun er 60-70 % RF. Dette kan forårsage skimmelsvamp, korrosion og andre fugtrelaterede problemer. Relativ luftfugtighed, der er for lav, kan få træ til at krympe, maling til at revne og statisk elektricitet til at danne. For tør luft kan også forårsage menneskers helbredsproblemer, og en indendørs luftfugtighed på 25-60% RH anbefales derfor for menneskers komfort.
Udendørs sommervejr
40% RH perfekt sommerdag
50% RH komfortabel
65% RH ubehageligt
Fugt i pakken – 4 kilder
1) Vanddamp i materialer inde i pakken
2) Vanddamp på pakkens vægge
3) Vanddamp i luft inde i pakken
4) Gennemtrængning af vanddamp ind i pakken
Skader forårsaget af fugt
1) Farmaceutiske formler og reagenser til diagnostik nedbrydes ofte hurtigere under fugtige forhold, dog er der undtagelser som gelcoatingen på kapsler, der også kan nedbrydes, når forholdene er for tørre, hvilket får gelcoatingen til at blive revnet og mælkeagtig i udseende.
2) Fugt kan fremme vækst af skimmelsvamp, meldug og svamp.
3) Polymerer kvælder ofte under fugtige forhold, og tilstedeværelsen af vand kan svække bindingerne mellem polymerkæder. Polyester har samme trækstyrke, når det er vådt, men Nylon, Rayon og mange andre polymerer bliver svagere.
4) Fugt kan trænge ind i krystalstrukturen i nogle materialer og danne hydrater. Nogle materialer er også vandopløselige, og for høj luftfugtighed vil forårsage uoprettelig skade.
5) Elektroniske komponenter, der ikke er tørre nok, vil blive permanent beskadiget, når de sendes gennem en loddeovn. Fugten indeni bliver til damp, og komponenten vil eksplodere/revne. Dette kaldes Popcorn-effekten. Nogle gange er skaden indlysende og nem at tilbagebetale, men nogle gange er det bare en lille revne, og komponenten vil fungere, når det elektroniske kredsløb testes, men vil svigte senere, når den er installeret. Omkostningerne ved at udskifte komponenten er relativt små, hvis den opdages på fabrikken, men omkostningerne ved at udskifte komponenten, når den allerede er installeret på stedet, er meget højere, og det er også meget svært at finde problemet, da komponenten forårsager en intermitterende fejl.
6) Fugt kan få elektronikken til at kortslutte, når den elektriske strøm ledes af vand i stedet for det tilsigtede kredsløb. Dette kan forårsage en dramatisk fejl, men det kan også være meget svært at opdage, hvis der kun er en lille strøm, der tager en alternativ vej.
Fugtindikatorkort
De mest almindelige fugtindikatorkort bruger kobolt (II)chlorid og skifter farve fra blå (mindre end angivet RH-niveau) til pink (større end angivet RH-niveau). Disse findes i mange versioner og er nemme at læse. De kan bruges i mange år, men vil nedbrydes over tid, hvis de udsættes for direkte sollys (UV-lys), og de vil også nedbrydes, hvis de udsættes for flydende vand eller kondens, da kobolt (II) chlorid er et salt, der skylles væk med vand.
Fugtindikatorerne er billige, så du kan ikke sammenligne deres nøjagtighed med dyre elektroniske instrumenter. Tolerancen er +/– 5% relativ luftfugtighed ved 20°C (+/– 2°C), og afvigelser er ca. 2,5% relativ luftfugtighed pr. 5°C over og under 20°C. Kobolt(II)chloridfarven ændres senere ved temperaturer over 20°C og tidligere ved temperaturer under 20°C.
Selvom Det Europæiske Fællesskab (EF) har udstedt et direktiv, der klassificerer genstande, der indeholder kobolt(II)chlorid, som giftigt, har det ikke forbudt disse indikatorkort. Der er dog et ønske om at erstatte disse med koboltfri fugtindikatorkort. Et eksempel er baseret på kobber(II)chlorid og dets brune når det er tørt og Azure når det er vådt.
Flere oplysninger om fugtighedsindikatorkort. See link
Nedsænkningssikre udluftninger
Immersion Proof Breathers kaldes også for beskyttelsesventiler eller “frie åndedrag”. De er baseret på en membran, der holder flydende vand og vanddråber ude, men vil lukke vanddamp og luft igennem for trykudligning. Membranens hydrofobe egenskaber forhindrer gennembrud af flydende vand, men tillader gennemtrængning af vanddamp. Andre gasser med en lignende molekylstørrelse (~3,1Å eller mindre) som vanddamp trænger også gennem membranen. Nogle membraner fungerer lige godt i begge retninger, men nogle membraner har én side, der er designet til at være ude og én side til at være i. Vi kan hjælpe dig med at bestemme, hvilken type du skal bruge, og hjælpe dig med at beregne den rigtige dimension.
Immersion Breather ovenfor kan nedsænkes 1 meter under vand i 2 timer uden lækage af flydende vand. Men luft og vanddamp kan passere membranen, og strømningshastigheden afhænger af trykforskellen. Nominel flowhastighed er 30 cc/min @ 1″ Wg og 85 cc/min @ 6″ Wg, hvor Wg er tomme vandmåler, en ikke-SI-enhed for tryk og cc/min er kubikcentimeter per minut af luft og vanddamp ved standard tryk.
Eksempel: Forestil dig, at vi har en vandtæt boks, og den kan klare et maksimalt tryk på 6″ Wg. Forestil dig, at temperaturen stiger i denne boks med en hastighed på +1°C pr. minut. Forestil dig, at denne boks udluftes af én Immersion Breather med flowhastighed 85 cc/min @ 6″ Wg.
Spørgsmål: Hvor stor indvendig luftmængde kan denne boks have, hvis den maksimale udvidelse af luft skal være mindre end 85 cc/min @ +25°C?
Beregning: Ved normale tryk og temperaturer vil gassen have en lineær ekspansion, når vi sammenligner med den absolutte temperatur i Kelvin (K), hvor temperatur Kelvin er temperaturen i Celsius + 273.
Temperatur +25°C = (25+273) K = 298 K
Bind (V) * 1(°C/min)/298°K < 85 cc/min
Bind (V) < 298 * 85 cc
Bind (V) < 25330 cc
Resultat: Kassen skal være mindre end 25 liter (25330 cc) for én dykpuster
Fugtdamptransmissionshastighed (MVTR)
(Vanddamptransmissionshastighed (WVTR) eller vanddamppermeabilitet)
Molekyler af vanddamp er meget små og kan derfor trænge igennem materialer. Materialetypen og tykkelsen vil påvirke hvor hurtigt. Materialer som metal og glas er svære for vanddamp at trænge igennem, men materialer som tekstiler og plast er nemme at trænge igennem. Tilføjelse af et lag aluminium til en plastikpose vil derfor drastisk forbedre evnen til at forhindre vanddamp i at trænge ind. Den mest almindelige internationale enhed for MVTR er g/m²/dag. Priserne i aluminiumsfolielaminater kan være så lave som 0,001 g/m²/dag, men mængden i stoffer kan være flere tusinde g/m²/dag. MVTR-værdien vil afhænge af relativ fugtighed og temperatur. Høj luftfugtighed og temperatur vil give højere MVRT-værdi. Til opbevaring i et normalt lager kan det være interessant at kende MVTR-værdien ved +25°C og 40% RH, men for opbevaring under tropiske forhold kan det være interessant at kende MVTR-værdien ved +35°C og 85%. RH.
Eksempel: Forestil dig, at vi har en Moisture Barrier Bag (MBB) lavet af lamineret aluminiumsfolie. MVTR for denne pose er 0,01 g/m²/dag ved +25°C og 40 % relativ luftfugtighed. Det indre areal af posens for- og bagside er 2 x 100 x 150 mm = 30000 mm2 = 0,03 m2. Forestil dig, at vi kan lide at opbevare en vare på et normalt lager i 5 år, og vi kan lide at have mindre end 10% RF inde i posen i alle disse år.
Spørgsmål: Hvor meget tørremiddel skal vi have i posen?
Beregning: Mængden af vanddamp, der gennemtrænger posen, kan beregnes som:
MVRT værdi * området * antal dage
0.01 * 0.03 * (5×365) = 0.5475 gram
Molecular Sieves er et bedre alternativ end Clay eller Silica Gel, hvis vi kan lide at beholde 10% RH i posen. Kapaciteten af Molecular Sieve er 15 % adsorption ved +25°C og 10 % RH (som vist i forrige graf). Vi skal også trække 2% adsorption fra, da tørremidler kan have dette, når de er nye fra fabrikken. Mængden af Molecular Sieve vi har brug for kan derfor beregnes som:
Beløb > 0.5475/((15-2)%)
Beløb > 0.5475/0.13
Beløb > 4.2 gram
Trykventilere
Trykventiler, også kendt som trykaflastningsventiler, trykudløsningsventiler eller udluftningsventiler. Disse er fjederbelastede ventiler, der beskytter forseglede beholdere mod for højt tryk eller vakuum. Prisen, vægten og størrelsen af disse beholdere kan derfor reduceres. Disse fjederbelastede ventiler tilbyder højere strømningshastigheder end Immersion Proof Breathers. De er også 100% forseglede, når trykforskellen er lav, sammenlignet med Immersion Proof Breathers.
Disse ventiler kommer i forskellige størrelser til forskellige luftstrømme, og også med forskelligt åbningstryk. For to-vejs trykaflastningsventiler kan åbningstrykket være anderledes for overtryk sammenlignet med vakuum. Nogle beholdere kan modstå højt overtryk, men er meget følsomme over for vakuum. Det er derfor vigtigt, at der foretages beregninger for at bestemme, hvilke trykventiler der skal bruges. Vi kan hjælpe dig med disse beregninger, eller du kan følge beregningsvejledningen i denne brochure fra AGM Container Controls – Breather Valves
Eksempel: AGM-ventilen TA238-30-30-R har for overtryk et revnetrykområde på 3,00-4,00 PSID og et genforseglingstryk efter revne på minimum 3,00 PSID. Minimum flowhastighed er 2 SCFM ved 4,5 PSID. For undertryk (vakuum) har den samme ventil et revnetrykområde på 3,00 – 4,00 PSID og et genforseglingstryk efter revne på minimum 3,00 PSID. Minimum flowhastighed er 2 SCFM ved 4,5 PSID. Bemærk at flowhastigheden ikke er fast for alle tryk, men følger en kurve og her nedenfor er flowhastigheden v.s. Trykkurver for AGM ventil TA238-30-30-R.
AGM fremstiller en række udluftningsventiler, som inkluderer ventiler, der forhindrer støv, vand og blæsende sand i at trænge ind i beholdere. Nogle er også beskyttet mod radiofrekvensinterferens (RFI) for at holde radiosignaler inde i eller uden for beholderen. Nogle højstrømsversioner er magnetventiler, og de åbner hurtigere til fuld luftstrøm. Disse udluftningsventiler opfylder SAE AS27166 (erstatter annullerede MIL-V-27166) og MIL-DTL-27166, som er den genindsatte version af MIL-V-27166.
Demonstration – Togtankvogn imploderer fra vakuum
Standarder
Transport og opbevaring har altid været et problem. I det meste af historien har mennesker haft brug for at opbevare mad i mindst et år for at sikre, at de ikke ville sulte før næste høst. Der har også været et behov for at forhindre metaller fra korrosion og stoffer fra skimmel. Dette har været ekstra vigtigt for militæret, da de skal opbevare forsyninger i meget lang tid og så også transportere og opbevare disse i klimazoner, der byder på mange forskellige problemer til opbevaring. Det amerikanske forsvarsministerium (DoD) var derfor tidligt med at sætte en MIL-standard. Andre standarder, der ligner på mange måder, er fulgt. I Frankrig har de AFNOR-standarden og i Tyskland en lignende DIN-standard og BWB TL-standarden. For elektronisk fremstilling er der også standardorganisationen JEDEC og de udgiver branchespecifikke standarder for opbevaring og håndtering.
AFNOR NF H 00321
1 Enhed af den franske AFNOR-standard kan binde 100 gram fugt ved 23°C og 40% RF. Dette svarer til 16 Units US MIL-D 3464 E eller 16 Einheiten ifølge tysk DIN55473.
BWB TL 6850-0008
Den tyske militærstandard BWB (Bundesamt F. Wehrtechnik und Beschaffung)
DIN 55473
16 Einheiten ifølge tysk DIN55473 svarer til 16 Units US MIL-D 3464 E, eller svarende til 1 Unit af den franske AFNOR-standard, der kan binde 100 gram fugt ved 23°C og 40% RF.
JEDEC J-STD-033D
JOINT IPC/JEDEC STANDARD TIL HÅNDTERING, PAKKING, FORSENDELSE OG BRUG AF FUGT-/REFLOWSENSITIVE OVERFLADEMONTERINGSENHEDER
MIL-standards bruges af det amerikanske militær kan ofte findes af QuickSearch
MIL-D-3464C
Det amerikanske forsvarsministerium (DoD) udgav MIL-D-3464C standarden i 1963, der dækker brugen af tørremidler i poser til emballering og statisk affugtning.
MIL-D-3464D
I 1966 blev standarden opdateret til MIL-D-3464D for også at inkludere adsorptionskapacitet, størrelsen af tørremiddelpartikler, adsorptionshastighed og hvor støvtætte, stærke og ætsende tørremiddelposerne var.
MIL-D-3464E
I 1987 blev standarden opdateret til MIL-D-3464E download
MIL-P-116J
Fra 1988 erstattet med MIL-STD-2073-1C
MIL-STD-1510B
Fra 1988 erstattet med MIL-STD-2073-1C
MIL-STD-2073-1B
Fra 1991 erstattet med MIL-STD-2073-1C
MIL-STD-2073-2C
Fra 1991 erstattet med MIL-STD-2073-1C
MIL-STD-2073-1C
Fra 1996 – STANDARD PRAKSIS FOR MILITÆR EMBALLAGE download
Poser med tysk DIN 55473 standard, TL 6850-0008, fransk AFNOR NFH 00321 og US MIL-D 3464 E. De overholder EU-love, og nogle er godkendt af FDA, US Food and Drug Administration, til brug med lægemidler og fødevarer.
Forskellige partier af tørt ler vil adsorbere forskellig mængde fugt. Mængden af ler ændres derfor for hvert parti. “Vægt app.” i tabellerne her nedenfor er derfor ikke nøjagtig, men en “app”. omtrentlig vægt.
1 Enhed af den franske AFNOR-standard kan binde 100 gram fugt ved 23°C og 40% RF. Dette svarer til 16 Units US MIL-D 3464 E eller 16 Einheiten ifølge tysk DIN55473.
| DIN eller MIL | Vægt | @ 20% RH |
|---|---|---|
| 1/6 UNIT | 6 gram | +0.7 gram |
| 1/3 UNIT | 12 gram | +1.5 gram |
| 1/2 UNIT | 18 gram | +2.2 gram |
| 1 UNIT | 35 gram | +4.5 gram |
| 2 UNITS | 71 gram | +9 gram |
| 4 UNITS | 142 gram | +18 gram |
| 8 UNITS | 285 gram | +36 gram |
| 16 UNITS | 570 gram | +72 gram |
| 32 UNITS | 1140 gram | +144 gram |
| DIN eller MIL | Vægt | @ 40% RH |
|---|---|---|
| 1/6 UNIT | 6 gram | +1 gram |
| 1/3 UNIT | 12 gram | +2 gram |
| 1/2 UNIT | 18 gram | +3.1 gram |
| 1 UNIT | 35 gram | +6.2 gram |
| 2 UNITS | 71 gram | +12.5 gram |
| 4 UNITS | 142 gram | +25 gram |
| 8 UNITS | 285 gram | +50 gram |
| 16 UNITS | 570 gram | +100 gram |
| 32 UNITS | 1140 gram | +200 gram |
| DIN eller MIL | Vægt | @ 80% RH |
|---|---|---|
| 1/6 UNIT | 6 gram | +1.6 gram |
| 1/3 UNIT | 12 gram | +3.2 gram |
| 1/2 UNIT | 18 gram | +5 gram |
| 1 UNIT | 35 gram | +10 gram |
| 2 UNITS | 71 gram | +20 gram |
| 4 UNITS | 142 gram | +40 gram |
| 8 UNITS | 285 gram | +80 gram |
| 16 UNITS | 570 gram | +160 gram |
| 32 UNITS | 1140 gram | +320 gram |
Enhedskonvertering
Her nedenfor er nogle almindelige enheder listet og sammenlignet. Der er også andre enheder, og de fleste af disse kan findes på UnitConverters.net
Længde
1 in = 2.54 cm = 0.0254 m
1 ft = 30.48 cm = 0.3048 m
1 yard = 91.44 cm = 0.9144 m
1 mile = 1.6093 Km = 1609.3 m
Tryk
pascal [Pa]
1 kilopascal [kPa] = 1000 pascal [Pa]
1 bar = 100000 pascal [Pa]
1 psi [psi] = 6894.7572931783 pascal [Pa]
1 Standard atmosphere [atm] = 101325 pascal [Pa]
1 megapascal [MPa] = 1000000 pascal [Pa]
1 newton/square meter = 1 pascal [Pa]
1 millibar [mbar] = 100 pascal [Pa]
1 dyne/square centimeter = 0.1 pascal [Pa]
1 kilogram-force/square meter = 9.80665 pascal [Pa]
1 pound-force/square foot = 47.8802589804 pascal [Pa]
1 pound-force/square inch = 6894.7572931783 pascal [Pa]
1 torr [Torr] = 133.3223684211 pascal [Pa]
1 millimeter mercury (0°C) = 133.322 pascal [Pa]
1 inch mercury (32°F) [inHg] = 3386.38 pascal [Pa]
1 inch mercury (60°F) [inHg] = 3376.85 pascal [Pa]
1 millimeter water (4°C) = 9.80638 pascal [Pa]
1 inch water (4°C) [inAq] = 249.082 pascal [Pa]
1 foot water (4°C) [ftAq] = 2988.98 pascal [Pa]
1 inch water (60°F) [inAq] = 248.843 pascal [Pa]
1 foot water (60°F) [ftAq] = 2986.116 pascal [Pa]
1 atmosphere technical [at] = 98066.500000003 pascal [Pa]
Temperatur
°F = °C*1.8 + 32
°C = (°F – 32) / 1.8
°R = °F + 459.67
°K = °C + 273.15
Bind
1 in3 = 16.387 cm3
1 ft3 = 0.0283 m3
1 us f.oz = 29.574 ml
1 imp f.oz = 28.41 ml
1 us gal = 3.7854 l
1 imp gal = 4.546 l
Vægt
1 OZ = 28.35 g
1 lb = 0.4536 kg = 453.6 g
1 imp ton = 1016 kg