Bagaimana cara mengukur aktivitas air?

Apa itu aktivitas air?

Seperti yang telah dijelaskan pada blog sebelumnya (Aktivitas Air dan Kandungan Kelembaban: Apa Perbedaannya?) aktivitas air adalah pengukuran kadar air bebas dalam suatu zat. Air bebas adalah setiap air yang tidak terikat secara kimia dengan apapun dan bebas bergerak masuk dan keluar dari suatu sampel. Kemampuan air untuk bergerak sedemikian rupa memungkinkan kita untuk mengukur aktivitas air.

Tekanan parsial uap air.

Udara terdiri dari campuran gas. Masing-masing gas bertanggung jawab atas sebagian dari tekanan udara keseluruhan. Misalnya, pada 23 °C / 35% rh, uap air di udara bertanggung jawab hanya di bawah 1% dari tekanan udara keseluruhan – sekitar 9,8 hPa dihasilkan oleh uap air dari 1013,2 hPa untuk total campuran gas. Tekanan parsial uap air berada dalam keadaan fluks konstan dan dipengaruhi oleh air yang bergerak masuk dan keluar dari setiap bahan yang terpapar ke udara. Udara hanya bisa menampung begitu banyak air. Pada 23 °C, tekanan parsial uap air hanya bisa mencapai 28,1 hPa (sekitar 2,8%) sebelum udara jenuh.

Apa itu difusi?

Difusi adalah perpindahan partikel zat cair atau gas dari daerah dengan konsentrasi tinggi ke daerah dengan konsentrasi lebih rendah. Partikel akan terus bergerak sampai tercapai keseimbangan dan konsentrasinya konsisten dan stabil di seluruh ruang yang tersedia. Dalam hal uap air, pikirkan tentang mengeringkan pakaian basah. Saat Anda menggantung kain basah untuk mengeringkannya, konsentrasi air di pakaian jauh lebih tinggi daripada konsentrasi di udara di sekitarnya. Karena air dalam pakaian tidak terikat secara kimiawi dengan bahan, air dapat berpindah dari pakaian ke udara di sekitar mereka sampai jumlah air di udara sama dengan jumlah di kain, pada titik mana keseimbangan telah tercapai. Ini akan meningkatkan tekanan parsial keseluruhan uap air di udara. Ketika Anda menggantung pakaian Anda di luar pada hari yang kering, ada banyak ruang untuk air masuk, tetapi jika Anda menggantungnya di ruangan kecil Anda akan melihat kelembaban di ruangan itu meningkat, bahkan mungkin sampai ke titik di mana pakaian tidak akan kering dengan baik. Sifat inilah yang memungkinkan kita mengukur aktivitas air.

Apa hubungannya mengeringkan pakaian dengan mengukur aktivitas air?

Dengan cara yang sama seperti air akan masuk dan keluar dari pakaian Anda, air juga akan bergerak masuk dan keluar dari segala sesuatu yang lain ke tingkat yang berbeda. Jika Anda memotong apel menjadi dua dan membiarkannya di satu sisi, Anda akan melihat bahwa apel itu akan mengering. Ini karena semua air bebas dalam apel keluar ke udara di sekitarnya. Sekali lagi, ini akan terus terjadi sampai tingkat kelembapan di udara di sekitar apel sama dengan di dalam apel. Di ruangan besar ini pada dasarnya berarti bahwa sebagian besar air pada akhirnya akan meninggalkan apel. Namun, jika Anda memasukkan apel yang diiris ke dalam wadah kecil, Anda akan melihat bahwa apel itu tidak mengering dengan cara yang sama. Ini karena ruang udara jauh lebih kecil, sehingga dibutuhkan lebih sedikit air dari apel untuk mengisi udara sampai keseimbangan tercapai. Jika Anda mengukur kelembaban relatif di dalam wadah, Anda akan melihat bahwa kelembaban akan meningkat dengan cepat sebelum diratakan. Bagilah kelembaban relatif akhir ini dengan 100, dan Anda memiliki ide bagus tentang aktivitas air dari irisan apel.

Bagaimana hal ini berlaku untuk pengukuran aktivitas air di industri?

Umumnya, alat pengukur aktivitas air hanya akan dibuat dari beberapa jenis sensor kelembaban relatif dan wadah sampel kecil yang tertutup rapat. Ketika Anda memasukkan sampel ke dalam wadah, air akan bergerak masuk dan keluar dari sampel sampai tercapai keseimbangan, dan sensor akan membaca kelembaban relatif. Setelah suhu dan kelembaban relatif stabil, mesin akan memberikan pembacaan akhir.

Apa hubungannya suhu dengan itu?

Sama seperti suhu adalah faktor kunci yang mempengaruhi kelembaban relatif, itu juga dapat mempengaruhi aktivitas air. Efek pasti perubahan suhu terhadap aktivitas air sampel tertentu tidak mungkin diketahui tanpa menguji sampel pada sejumlah suhu yang berbeda. Dengan demikian, ketika mengukur aktivitas air, sangat penting untuk memastikan bahwa suhu sampel konsisten dan stabil.

Skala aktivitas air.

Aktivitas air diukur pada skala 0 hingga 1. Aktivitas air 1 akan terjadi jika Anda mengukur air yang benar-benar murni, hampir tidak mungkin – Udara di atas air yang sepenuhnya murni akan memiliki kelembaban relatif 100%. Untuk mendapatkan aktivitas air 0, Anda perlu mengukur sesuatu tanpa air sama sekali. Mengingat bahwa selalu ada air di udara, kemungkinannya adalah bahwa jika sesuatu telah terpapar ke udara, setidaknya akan ada sedikit air, jadi aktivitas air 0 sekali lagi kurang lebih tidak mungkin.

Jika Anda memiliki pertanyaan tentang apa pun di blog ini, atau ingin mendiskusikan pengukuran aktivitas air secara umum dan bagaimana penerapannya, jangan ragu untuk menghubungi kami di 01293 571000 atau email instruments@rotronic.co.uk .

Rotronic Inggris