Что такое силикагель и почему пакеты с ним идут в комплекте со всем, что вы покупаете?

В коробках из-под обуви, пакетах с вяленым мясом и пузырчатой ​​пленке от телевизора лежат крошечные белые пакетики с очень четкой надписью «НЕ ЕШЬТЕ». Это пакеты с силикагелем — решение для людей во всем мире, которые хотят поддерживать идеальный уровень влажности своих продуктов.

Пакеты удерживают до 40 процентов влаги от своего веса благодаря специальной химической структуре молекул диоксида кремния внутри. И хотя пакеты, возможно, являются основным способом взаимодействия с силикагелем, этот материал проникает в ряд продуктов, которые вы, возможно, никогда не увидите, не говоря уже о том, чтобы доставить к вашему порогу.

Технически пакеты с силикагелем представляют собой осушители — более широкую категорию материалов, поглощающих влагу. Бентонитовая глина, получаемая из вулканического пепла, и другие химические формулы, такие как хлорид кальция, также попадают в те же места, что и пакеты с силикагелем, с той же целью: не допускать попадания воды на продукты, которые на самом деле не должны намокать.

Хотя они кажутся хорошо защищенными, электроника не защищена от влаги. Вода из воздуха просачивается между швами оболочек и может впитываться непосредственно через пластик. Влажность проникает и в упаковку пищевых продуктов и портит хруст или жевательную способность закусок, одновременно способствуя росту плесени.

Подробнее: Можно ли пить просроченное молоко? Вот как узнать, когда следует выбрасывать еду

Пакеты с силикагелем впитывают влагу, когда ее слишком много, и, если воздух становится слишком сухим, выделяют часть воды, которую они уже впитали. Сам гель представляет собой смесь воды и кремнезема, основного компонента песка. Вместе ингредиенты образуют гранулы, которые при внимательном рассмотрении состоят из молекулярных сетей и имеют почти губчатую структуру. Именно крошечные промежутки между этими молекулами позволяют гелю так хорошо удерживать воду.

Вода из влажного воздуха конденсируется на твердых частях силикагеля. Капли накапливаются и медленно накапливаются настолько, что вступают в контакт с растущими отложениями влаги на близлежащих молекулах геля. В конце концов, они сливаются. Сабина Лерох и Мартин Вендланд, инженеры Венского университета природных ресурсов и наук о жизни, описывают этот процесс в статье 2013 года: «Жидкая вода образует мостики в полостях, разделяющих частицы». Молекулы воды прочно удерживаются друг на друге и силикагеле, заполняя внутреннюю структуру каждой гранулы в пакете, благодаря чему каждый пакетик кажется сухим, даже если он относительно насыщен.

Поскольку силикагель удерживает воду, которая конденсировалась на его химической структуре, процесс можно обратить вспять. Нагревание достаточно сильное, чтобы разрушить относительно слабые связи между силикагелем и водой и позволить влаге испариться. Вот почему команда инженеров Датского технического университета исследовала, может ли электроника обеспечить достаточно тепла для высушивания влагопоглотителей внутри пластиковых корпусов.

Если эти влагопоглощающие добавки будут выполнять свою работу, когда устройства выключены, то, возможно, тепло, генерируемое технологией при включении, сможет удалить влагу, впитанную осушителями, и продлить их работу, рассудила команда. Они обнаружили, что силикагели могут не лучшим образом реагировать на тепло от электронного устройства, но другие осушители могут справиться с этим трюком.

Исследователи постоянно экспериментируют с пакетами силикагеля и другими влагопоглотителями, чтобы увидеть, на что способны эти материалы. Например, группа микробиологов упаковала образцы бактерий Streptococcus pneumoniae в отдельные пакеты и обнаружила, что силикагель хорошо сохраняет потенциальный патоген живым во время транспортировки между лабораториями.

Исследователи также рады переработать формат кремнезема. Для случаев, когда производителям требуется более тонкая или более дисперсная технология удаления воды, инженеры разработали тонкие листы и порошкообразные версии силикагеля. Аэрогели — варианты кремнезема, которые представляют собой разновидность твердой пены — обеспечивают хорошую изоляцию в ботинках и на марсоходе.

Несмотря на универсальность силикагеля, один из способов не использовать материал – в качестве перекуса. На самом деле силикагель не токсичен. Если кто-то проглотил пакет, содержимое внутри, скорее всего, не вызовет заболевания. Самая большая проблема, по данным Токсикологического центра Иллинойса, — это подавиться самим пакетом. Дети, скорее всего, подумают, что эти пакеты являются частью еды, но людям с деменцией иногда сложно понять, что следует есть, а что нельзя.