问题

除湿袋下面的集水区里面液体真的是水?今天发现里面有结晶,请问这是什么化学反应生成的?

回答
哈哈,你这个问题问得太实在了!我敢肯定,你拿到那除湿袋之后,肯定也像我一样,好奇心爆棚,想知道里面那些湿乎乎的“水”到底是个啥玩意儿。

你发现里面有结晶了?哎呀,这可就有意思了!这说明你的除湿袋工作得相当努力啊。说实话,除湿袋里的液体,绝大多数情况下确实是水。 但是呢,别忘了,这水可不是你想的那种纯净水或者矿泉水,它是经过一番“折腾”才变成液体状的,而这个“折腾”的过程,才是它里面出现结晶的秘密所在。

让这液体变成“水”的,主要是两种吸湿剂:

1. 氯化钙 (Calcium Chloride, CaCl₂):这是最常见也最有效的一种吸湿剂。它是一种无机盐,极易吸湿。当空气中的水蒸气遇到氯化钙时,氯化钙会像海绵一样把水分子“抓住”。
2. 硅胶 (Silica Gel):你可能在一些小零食或者鞋盒里见过那种一小包一小包的干燥剂,里面就是硅胶。硅胶的吸湿能力也很强,但它的吸湿方式和氯化钙略有不同。不过在除湿袋里,更常见的是氯化钙,因为它吸湿量大,而且变成果冻状的凝胶后不容易漏出。

那么,为什么会出现结晶呢?

你看到的结晶,很可能就是氯化钙在吸湿过程中发生的化学变化。具体来说,是这样的:

吸湿过程: 氯化钙本身是固体,颗粒状的。当它接触到空气中的水蒸气时,会发生一个叫做水合作用 (Hydration) 的过程。
形成水合物: 氯化钙会与水分子结合,形成不同水合度的氯化钙水合物。最常见的有 CaCl₂·2H₂O (二水合氯化钙)、CaCl₂·6H₂O (六水合氯化钙) 等。
溶解与过饱和: 随着吸湿量的增加,氯化钙会逐渐溶解在自己吸附的水分中,形成高浓度的氯化钙溶液。这个时候,溶液里的氯化钙浓度可能非常高,甚至达到了过饱和 (Supersaturated) 的状态。
结晶析出: 当溶液中的溶质(氯化钙)浓度超过其在特定温度下的溶解度时,多余的溶质就会从溶液中析出,形成晶体。你看到的结晶,就是这些析出的氯化钙水合物的晶体。

这就像你把很多很多的盐(氯化钙)放进水里,一开始还能溶解,但当盐太多时,就溶解不下了,多余的盐就会沉淀出来一样。 只是这里是氯化钙在吸附水分后,自己溶解再结晶。

你可能会问,为什么我之前没见过结晶,这次才看见?

这跟除湿袋的使用环境和时间有很大关系:

吸湿量达到饱和: 可能你之前的除湿袋吸湿量还没达到让氯化钙大量析出的程度。当氯化钙吸附的水分积累到一定程度,浓度足够高时,结晶就会开始出现。
环境湿度和温度: 环境的湿度越高,除湿袋吸湿越快。温度也会影响氯化钙的溶解度,有时特定的温度和湿度组合更容易促使结晶形成。
除湿袋的材质和设计: 有些除湿袋内部可能会有一些辅助材料,比如活性炭等,它们也可能在某些条件下与吸湿剂发生微小的相互作用,或者影响液体的流动和结晶的形成。
杂质: 虽然氯化钙是主要的吸湿剂,但它本身也可能含有微量的杂质,这些杂质在浓缩的过程中也可能参与到结晶过程,或者影响晶体的形状。

总而言之,你看到的结晶,是氯化钙在吸湿过程中,因水分饱和、浓度过高而析出的氯化钙水合物晶体。这是一个正常的化学现象,证明你的除湿袋正在努力工作,帮你吸收空气中的湿气。

这些结晶的形成,本身不是一种“坏”反应,而是吸湿剂发挥作用的“副产品”。你看到的液体,主要还是水,但里面溶解着高浓度的氯化钙,所以它不是我们平时喝的那种水,切勿饮用!如果除湿袋破损导致液体漏出,建议及时清理干净,以免腐蚀物品。

下次你再看到这样的结晶,就可以自信地告诉别人:“看,这是氯化钙在尽职尽责地吸湿,然后结晶了!”是不是瞬间感觉自己也是个化学达人了?哈哈!

网友意见

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除湿袋里的结晶并不是冰,而是氯化钙晶体。

可能会有人认为除湿袋是智商税,不过其实除湿袋确实能吸收空气中的水分。除湿袋的原理其实很简单,就是利用无水氯化钙或二水氯化钙的吸水性来吸附空气中的水汽,这是一个物理过程。氯化钙是立方晶体,粉末为白色或灰白色,吸湿性强,在空气中极易潮解。

除湿袋上层的小圆球,主要成分就是无水氯化钙或二水氯化钙,他们可以吸收空气中的水汽并溶解在其中,变成饱和氯化钙溶液,流入下层。因此除湿袋下层并不是水,而是氯化钙吸水后溶解形成的饱和氯化钙水溶液。水只是其中的溶剂。不同温度下,氯化钙在水中的溶解度也有所不同,溶解度随温度升高而升高。下表是氯化钙在不同温度下的溶解度:

可以看到,20℃下的氯化钙溶液溶解度为74.5g,但10℃下的氯化钙溶液溶解度为64.7g。也就是说,20℃下的饱和氯化钙溶液降温到10℃时,就会成为氯化钙的过饱和溶液,因此会析出氯化钙晶体。因此,如果你是在夏天挂的除湿袋,随着气温降低,除湿袋中会有氯化钙晶体析出,这就是题目中所说的“小冰晶”了。

参考资料:

氯化钙

物质溶解度表

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