Higroscopia

A Higroscopia é o termo utilizado para se referir a materiais que possuem a propriedade de absorver água. Entre eles se encontram sulfato de cobre, silicone, sílica-gel, alginato e madeira. A etimologia da palavra se refere a dois radicais gregos: higro, uma variação de hugrós, que significa úmido ou molhado; e scopia, uma variação de skopéo, que significa “ato de ver”.

É importante lembrar que o termo não deve ser confundido com hidroscópio, uma palavra muito semelhante. Ela é, por vezes, utilizada com o sentido de higroscopia quando na verdade ela significa outra coisa. Um hidroscópio é um dispositivo óptico utilizado debaixo da água, geralmente em profundidades do mar, para fazer estudos e observações.

No processo de higroscopia, ocorre um fenômeno de atração de moléculas de água, que se concentram no ambiente circundante do material. Normalmente ele está sujeito à temperatura normal ou do ambiente. O material se torna um pouco alterado fisicamente, devido ao fato de passar por um processo de absorção ou adsorção por uma substância absorvente ou adsorvente.

A substância com essa característica física possui um aumento de volume, viscosidade, ponto de ebulição ou outra mudança qualquer. Isso acontece na medida em que as moléculas da água se tornam suspensas entre as moléculas do material.

Exemplos

Veja algumas substâncias higroscópicas bastante comuns:

• Açúcar
• Caramelo
• Etanol
• Mel
• Glicerol
• Ácido sulfúrico
• Metanol
• Fibras de celulose (como papel e algodão)
• Produtos químicos de fertilizantes
• Sais diversos (como cloreto de sódio)

A aplicação dos materiais higroscópicos é diversa. Na odontologia, por exemplo, são usados o alginato e o silicone para criar moldes da arcada dentária. A sílica e o sulfato são usados pela indústria na criação de desumidificadores, que protegem ambientes da umidade, ou em embalagens de artigos diversos.

Podemos ver a propriedade também no reino animal. Os lagartos conhecidos como dragões espinhosos têm a característica de recolher umidade no deserto. Isso acontece pela condensação noturna do orvalho, que se concentra na sua própria pele. Ele é, então, canalizado na boca do réptil por meio de sulcos higroscópicos localizados entre os espinhos da pele. Como ele possui muitos sulcos, eles tendem a acumular água quando chove. Essa ação capilar ajuda o lagarto a sugar a água que está em todo seu corpo.

No mundo vegetal também podemos encontrar o efeito higroscópico. Em diversas sementes de gramíneas há extensões que se dobram de acordo com a mudança na umidade. Isso ajuda a água a chegar até o solo. Entre os exemplos encontramos a Hesperostipa comata, cujas sementes possuem um toldo que torce muitas voltas ao serem liberadas. Quando a umidade aumenta, ela se destorna, e quando o tempo seca, ela se torce novamente. Dessa forma, vai perfurando o solo, como um parafuso, chegando até as profundezas.

Características

Quando a concentração de higroscópico é elevada, o material dissolve rapidamente na água que ele próprio absorve. Esse fenômeno é chamado de deliquescência. É o exemplo do cloreto de cálcio, cloreto de zinco, hidróxido de potássio e o hidróxido de sódio. O ácido sulfúrico, além de ser um higroscópico quando está concentrado, possui soluções cujo volume atinge os 10%.

A eflorescência é o oposto da higroscopia, ou seja, é uma propriedade possuída por materiais que liberam a umidade no ambiente em que se encontram. A substância eflorescente perde água por ter uma pressão de vapor da água maior do que a pressão que se concentra na água do ar.

Essa característica a difere da substância deliquescente, que absorve a água, já que a pressão do vapor concentrado no ar é maior do que a pressão do vapor na água da substância. Diz-se então que ela é higroscópica. Ressalte-se que nem toda substancia higroscópica é deliquescente. Ambas as substâncias são consideradas hidratadas.

Os materiais, quando expostos à umidade do ar, tendem a tornarem-se também úmidos, numa forma de “bolo”. Isso pode ser percebido até mesmo na cozinha em dias muito úmidos, quando o sal do saleiro apresenta esse aspecto. Por causa desse efeito diante da atmosfera umedecida, muitos materiais higroscópicos precisam estar armazenados em recipientes gelados.

Os higroscópicos mantêm o teor da umidade quando são adicionados a alimentos ou materiais específicos a esse fim. Nesse caso, são chamados de umectantes.

Cada material e composto apresenta propriedades higroscópicas diferentes. Isso pode levá-los a efeitos prejudiciais, como, por exemplo, a concentração de tensão nos compósitos (produtos obtidos da mistura de materiais). Podemos notar a diferença na higroscopia em livros cuja capa possui plásticos laminados. Quando está num ambiente que fica úmido em pouco tempo, a capa tende a enrolar. A umidade é absorvida pelo lado não laminado, e o laminado tende a expandir sua área. Essa tensão é que faz a parte não laminada enrolar em direção à laminada.

A umidade ambiental afeta diretamente o volume dos materiais ou compostos. Eles podem ter um coeficiente de expansão higroscópica (também chamado de coeficiente de expansão de umidade) ou um coeficiente de contração higroscópica. Observe que a diferença entre os dois termos está baseado na oposição de sinais.