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传统食品干燥剂的危险性
食品干燥剂是大众生活中很常见的物品,密封食品、书包饰品等都会放有食品干燥剂。但是,你可能不知道,这看着不起眼的干燥剂,如果是落入了不懂事的孩子手中,那就相当于一颗“定时炸弹”!近日,有媒体报道,江西一名5岁的男孩,将海苔中的生石灰干燥剂倒在瓶里兑水吹泡泡,摇动之后发生爆裂,溅入眼内导致眼球受伤。经过眼科大夫紧急救治后,孩子整个右眼结膜、眼睑肌肉仍有不同程度受伤。无独有偶,山西太原一初三学生,把海苔里的干燥剂放入保温瓶中导致保温杯爆炸,双眼几乎失明。作为市场中最常见的生石灰干燥剂,其对于孩子具有一定的危险性,石灰干燥剂的成分是生石灰,也就是氧化钙CaO。氧化钙具有很强的吸水性,和水反应生成氢氧化钙,会放出大量的热,继而产生大量的水蒸气,导致密封的瓶子内气压骤增,引起爆炸。爆炸之后,滚烫的水,加上水中浓度很高的强碱氢氧化钙,喷到孩子的脸上或眼睛中会造成烫伤及更严重的后果。02
传统主流干燥剂的分类与缺点
干燥剂是一种吸湿性物质,这意味着它能够从周围环境中吸引水分子并将它们聚集在一起,能够让环境变为干燥状态,可用于去除特定空间的水分。当前,市场中有许多不同类型的干燥剂,其均有自己的特点及问题。目前,石灰干燥剂使用得最广泛,其应用于食品、制冷、工业生产等领域。生石灰,学名叫氧化钙,通常是由石灰石(主要是碳酸钙)经过煅烧后形成的。由于生石灰吸湿效果好、来源方便、价格便宜,所以常被用来做干燥剂。但是如前文所述,其具有很强的吸水性,易与水反应释放大量热,因而引起爆炸,造成不可估量的损失。硅胶是一种常用的干燥剂,它是由硅酸钠制成的颗粒状二氧化硅。硅胶也是利用吸附原理工作的。当空气通过硅胶时,空气中的水分被困在硅胶的微小通道之间,通过硅胶的空气将完全不含水分。但是硅胶干燥剂存在的明显问题在于,温度如果相对变化较大时,则会快速释放捕集的水分,并不可再次吸附水分,因而很难保证物品的长期干燥状态。活性氧化铝是另一种最常用的干燥剂,它是通过脱羟基从氢氧化铝中提取出来的。脱羟基的最终结果是一种高度多孔的材料,其表面积超过平方米,可以通过活性氧化铝的潮湿空气,将水分子捕获在其微小的通道中。但是这种干燥剂有着明显的缺点,即抗压强度较低,必须在生产中达到85以上的强度,且仅能达到正常寿命,否则使用寿命非常短。活性炭作为干燥剂,通常会用于吸附塑料部件和新染衣服散发的难闻气味,可去除小范围内的腐蚀和引起异味的气体,并具有分离气体和液体的能力。但是为了让活性炭干燥性能更优,通常厂家会使用湿式氧化、高温高压的方法对其加工,但是这种方法对技术条件十分苛刻,因而活性炭干燥剂在市面上使用范围逐渐减少。03
沸石干燥剂更安全,吸湿效果更优秀!
沸石作为一种多孔硅铝酸盐矿物,自身孔穴中含有阳离子,骨架中含有负电荷,有较大的静电力,使得沸石对极性、不饱和及易极化分子具有优先的选择吸附作用,如水分子是极性最强的分子,它能与硅铝骨架形成氢键;另外,沸石具有较大的比表面积和孔隙率,因而亦具有较强的吸放湿性能。因此,天然沸石具有强烈的吸水性,可作为优秀的天然干燥剂来保持产品干燥。由于沸石对水有很高的亲和力,当沸石置于潮湿区域时,它会吸收水分直至达到饱和点。当该区域水分低于沸石的饱和点时,它会将水分释放回大气中。因此,它不会消除水分,而只是保持水分。具体来看,沸石干燥剂具有以下几个特征:·吸湿效果明显;·可以承受高温,°C也不会燃烧爆炸;·使用寿命长,可反复使用;·可以抵抗高压;·安全、无毒,触摸或吸入时不会引起健康问题;·不溶于水或任何无机溶剂;·在空气中不氧化·沸石将空气或物质中的水分吸收到其孔隙中;·水分子被困在孔隙内,气体分子离开孔隙;·加热后水分从沸石中以蒸汽形式排出;·热气流沿不同方向移动,碎片从处理过的空气中移开。沸石的吸湿原理可以下图的吸放湿曲线来说明。当空气相对湿度超过某一值Φ2时,平衡含湿量急剧增加,沸石吸收空气中水分,阻止空气相对湿度增加;当空气相对湿度低于某一值Φ1时,平衡含湿量迅速降低,沸石放出水分加湿空气,阻止空气相对湿度下降。只要材料的含湿量处于U1~U2之间,空气相对湿度就自动维持在Φ1~Φ2范围内。若吸放湿曲线间滞后宽度足够小,即Φ1~Φ2之间斜率足够大,则沸石可使空间相对湿度稳定在相当窄的范围内。桂林工学院材料工程中心陈南春等人,针对沸石干燥剂使用效果开展了试验,用滴定水法测饱和吸水率。用此法测得的沸石干燥剂的饱和吸水率可超过74.55%。固化后干燥剂(80+)配比中,20~40目的沸石吸水率最为理想。不同粒级配比沸石干燥剂的吸水率(%)另外,研究人员将沸石与硅胶干燥性能进行比较,相同条件下,取同等粒径的新活化的蓝色硅胶作同样实验,测得硅胶的饱和吸水率分别为56.32%、62.12%和64.59%。结果分析表明,相同湿度下沸石干燥剂深度吸水率要高于硅胶,可代替硅胶使用。货物运输:沸石干燥剂可用于在跨国运输时保持包装产品干燥。提取杂质:沸石用于从空气中提取杂质,并在该区域留下清新卫生的气氛。它还有助于消除地下室、车库和储藏室等封闭区域的臭味。保护短途运输商品:沸石对于保护短途食品非常重要,例如香料、豆类和其他食品,如果这些食物接触水分很容易变质。沸石干燥剂有助于吸收空气中多余的水分,并保持食品的干燥和卫生。保存化学品:沸石干燥剂可用于保存化学品,防止它们因与水接触而变成化合物。去除异味:沸石干燥剂可用于空气净化器,捕获大气中的异味。目前,业内专家表示,沸石干燥剂已经在吸湿性能、环保安全性、经济成本、长期使用稳定性、制备难度等方面,远超其他传统干燥剂产品,因而可有望取代传统干燥剂材料,且研究空间巨大。参考文献[1]凌子鹏,黄科华,叶海森.数据中心固体除湿系统研究综述[J].建筑节能,,50(2):28-35.LingZipeng,HuangKehua,YeHaisen,etal.Soliddehumidificationsystemofdatacenters[J].BuildingEnergyEfficiency,,50(2):28-35.[2]ISLAMMA,MITRAS,THUK,etal.Studyonthermodynamicandenvironmentaleffectsofvapor