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除濕袋裏的「水」,喝上一口會發生什麽?(別試!)

2024-06-28科學

夏天是多雨的季節,為了保護衣服、被褥等物品不被黴菌侵擾,很多人都會在衣櫃裏掛起除濕袋,或是放上除濕盒。

只要空氣足夠潮濕,用不了多久,這些除濕產品的底部就會產生滿滿一大包「積水」,效果清晰可見。

然而,這些液體真的就是水嗎?你有沒有好奇過,它們到底是怎麽產生的?

除濕袋裏的液體是什麽?| amazon.com

除濕袋是什麽原理?

幾乎所有的除濕盒與除濕袋都用著同一種有效成分:無水氯化鈣顆粒 。這種物質的吸濕能力遠比矽膠珠等其他幹燥劑要強。

此類吸濕產品的有效成分大多是無水氯化鈣 | amizaraspecialitychemicals

氯化鈣會不斷從潮濕空氣中吸取水分,並溶解在這些水中。在形成溶液後,它還會繼續吸潮,直到溶液的蒸氣壓和空氣達到平衡為止。 我們在除濕盒裏看到的「水」,其實就是吸潮後形成的氯化鈣溶液

除濕盒能吸多少水,以及形成的溶液有多濃,這都取決於環境條件。 空氣濕度越大,氯化鈣能吸收的水分就越多,最終平衡時形成的溶液濃度也越低 。在25℃、相對濕度90%的環境裏,氯化鈣顆粒可以吸收相當於自身重量6倍以上的水。在最終達到平衡後,它會形成濃度大約10%的氯化鈣溶液。

雖然這已經是極強的吸水能力,但在非常潮濕或較大的空間裏,它的除濕效果與除濕機相比依然有限。

和氯化鈣相比,矽膠幹燥劑的吸濕能力較弱,它只適合用於小範圍防潮 | 圖蟲創意

包裝也有玄機

除濕袋的工作原理很簡單,但它也不是隨便找個塑膠袋把氯化鈣倒進去就大功告成了。在包裝和輔助材料上,這類產品也有些小玄機。

除濕袋和除濕盒的包裝經常會用到杜邦紙 ——它其實不是紙,而是一種特制的化纖無紡布,由高密度聚乙烯細絲交織而成。

除濕袋包裝常會用到杜邦紙 | 作者拍攝

杜邦紙在纖維之間有很多細小的孔隙,這些孔隙可以讓水蒸氣自由透過。因此,看似密封在包裝裏的氯化鈣顆粒依然可以吸走空氣中的潮濕。

顯微鏡下的杜邦紙 | MIT Filter Media Database

而另一方面,杜邦紙又是一種相當疏水的材料。它不會被水浸濕,也不會讓液態水輕易滲透。因此,在包裝完好的前提下,吸濕形成的溶液不會滲漏出來汙染衣櫃。

小包的幹燥劑也經常裝在杜邦紙包裝裏。在表面滴水,可以看到包裝不會被浸濕 | 作者拍攝

除了杜邦紙,一些吸濕包還添加了額外的防滲漏保險:「鎖水劑」。白色粉末狀的「鎖水劑」會把袋內的溶液變成凝膠,即使包裝破損也不必擔心漏液。

這些「鎖水劑」成分通常是變性澱粉 ,它可以溶解在水中形成粘稠的溶液。接下來,鈣離子會起到交聯劑的作用,把澱粉溶液變成均勻的凝膠。

不小心喝一口會怎樣?

吸濕袋裏的「水」並不是真的水,它自然也不能飲用——但假如真有人好奇嘗了一口又會有什麽後果呢?

氯化鈣是相當安全的低毒物質,少量誤食它的溶液不會造成明顯問題。雖然大量攝入會影響血鈣水平,但鑒於氯化鈣溶液有糟糕的苦味,誤食致病的情況實際並不常見。

不過,吸水之前的無水氯化鈣顆粒會更危險一點。 雖然沒什麽毒性,但這些顆粒對皮膚、眼睛和消化道都有刺激性,誤食可導致消化道灼傷 。這是因為,氯化鈣顆粒遇到人體表面的水分會迅速吸潮溶解,同時大量放熱。

吸濕之前的氯化鈣顆粒比溶液更危險一點 | 作者拍攝

一些吸濕產品會提供散裝的氯化鈣顆粒供使用者自行補充,在使用這些顆粒時,要格外註意看管好兒童與寵物,避免誤食發生。

參考文獻

[1] https://www.dupont.com/tyvekdesign/design-with-tyvek/why-tyvek.html

[2] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7447462/

[3] Calcium Chloride Handbook, Dow Chemicals.