Hygroskopie

Hygroskopie (altgriechisch ὑγρός hygrós ‚feucht‘, ‚nass‘ und σκοπεῖν skopeĩn ‚anschauen‘) oder Hygroskopizität bezeichnet in der Chemie und Physik die Eigenschaft von Stoffen, Feuchtigkeit aus der Umgebung zu binden. Meist findet die Aufnahme in Form von Wasserdampf aus der Luftfeuchtigkeit statt. Die Anlagerung der Wassermoleküle wird als Adsorption bezeichnet. Bei sinkender Umgebungsfeuchte geben viele Stoffe die Feuchtigkeit wieder ab (Desorption).

Im Gegensatz dazu bezeichnet Hydroskopie (ὕδωρ hydor ‚Wasser‘) das Wünschelrutengehen und die mantische Wasserbeschauung.

Neben der Gewichtszunahme durch die Einlagerung von Wassermolekülen können sich dabei auch verschiedene andere Eigenschaften des Materials verändern. Stoffe können in Lösung gehen oder mit dem Wasser reagieren. Feststoffe können zerfließen oder verklumpen.

Die Menge des aus der Luftfeuchtigkeit aufgenommenen Wassers hängt insbesondere von den spezifischen Materialeigenschaften (Sorptionsverhalten) sowie von der relativen Luftfeuchte (r.H.) ab. Bei konstanten Umgebungsbedindungen stellt sich die Gleichgewichtsfeuchte ein. Der Zusammenhang von Wassergehalt und Umgebungsfeuchte wird häufig in der Sorptionsisotherme graphisch dargestellt.^[1]

Die Sorptionsisotherme poröser hygroskopischer Stoffe hat in der Regel einen S-förmigen Verlauf.^[2] Bei steigender Temperatur sinkt die Wasseraufnahmefähigkeit der meisten Stoffe.^[1]

Einige kristalline Stoffe wie hygroskopische Salze, Zucker, Kalisalz oder Weinsäure nehmen in mäßig feuchter Umgebung kaum Wasser auf. Ab einer gewissen Umgebungsfeuchte dann aber plötzlich sehr viel, aus dem Anhydrid kann ein Hydrat werden.^[1] Alle wasserlöslichen Salze zeigen dieses Verhalten, das als Deliqueszenz bezeichnet wird.
Bei einigen Salzen ändert sich durch Feuchteaufnahme die Kristallstruktur.^[3]

An dichten Oberflächen wie denen von Metallen und Glas findet keine oder nur eine verzögerte chemische Reaktion (Chemisorption) mit angelagerten Wassermolekülen statt. Die Bindung des Wassers an das Material wird hier als Physisorption bezeichnet.^[3]

Die Wasseranlagerung an Zeolithen ist komplex.^[3] Hygroskopische Zeolithe werden als Trockenmittel eingesetzt.

1. ↑ ^{a b c} Hygroskopizität / Sorptionsverhalten, Transport-Informations-Service TIS des GDV. In: tis-gdv.de
2. ↑ Daniel Zirkelbach: Austrocknungsverhalten hochdämmender Mauersteine, S. 7f, Diplomarbeit am Lehrstuhl für Baukonstruktion, Technische Universität München
3. ↑ ^{a b c} Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen arnold.