Tampon salin

2023-07-20

L'utilisation de sels permet de contrôler l'humidité relative d'un milieu, et potentiellement étalonner un hygromètre[1], à la manière d'un tampon.

Mécanisme de tampon

Soit un volume d'eau, celui-ci présente une surface où ont lieu des échanges. Dans un cas parfait (où l'eau est dans le vide) alors ces échanges auraient lieu jusqu'à atteindre un équilibre, la concentration hydrique étant homogène dans tout le système.

Dans un cas réel, l'eau est – entre autres – soumise à la gravité, et contient des impuretés. L'eau est présente aussi bien dans la phase liquide que gazeuse tandis que les impuretés sont uniquement dans la phase liquide, ce qui empêche la concentration en eau d'être rendue homogène. L'humidité relative dans l'air est ainsi inférieure à 100 %.

Tampon solide

À petite échelle, un système liquide est limité dans un rôle de déshumidificateur. L'asborption d'eau crée une couche plus diluée en surface qui, étant moins dense, ne se mélange pas avec les couches plus concentrées en profondeur. De fait, l'humidité relative mesurée est plus élevée que la valeur théorique calculée à partir des solutés.

Cette limite peut cependant être réduite lorsque les solutés sont en excès, le tampon étant ainsi principalement solide. Sous forme cônique en particulier, l'absorption mènerait à un écoulement centrifuge naturel de sorte à ce qu'un nouveau crystal soit disponible pour absorption. De même, un système peut être imaginé utilisant des récipients perméables uniquement à l'eau, de sorte à conserver les cristaux.

Dans un objectif de déshumidification, il serait alors intéressant de mesurer la vitesse d'absorption de tels systèmes par rapport aux sources de condensation[2], en plus de la pertinence de régénération par déshydratation thermique — Qui nécessiterait un environnement externe au système à déshumidifier. Pour un logement, le sel pertinent à utiliser étant potentiellement du chlorure de magnésium (30 %), ou du carbonate de potassium (40 %).

Références

[1] Hygromètre, LeJun 2023

[2] Condensation, LeJun 2023