Vì sao chất hút ẩm lại có thể thay đổi màu?

Để giữ cho không khí khô ráo người ta dùng những biện pháp trong đó có dùng chất hút ẩm. Chất hút ẩm là những chất có khả năng hấp thụ mạnh hơi nước trong không khí. Người Trung Quốc thời cổ đại biết cách dùng vôi sống để bảo quản dược liệu và chè, những sản phẩm cần giữ ở trạng thái khô ráo, vì chúng dễ hấp thụ hơi nước và sẽ hư hỏng do độ ẩm. Ngày nay ở các phòng thí nghiệm, người ta hay dùng axit sulfuric đậm đặc làm chất hút ẩm.

Do vôi sống và axit sulfuric đặc có tác dụng ăn mòn rất mạnh nên phạm vi sử dụng chúng làm chất hút ẩm bị hạn chế. Ví dụ khi cần bảo quản một máy chiếu phim, người ta không thể dùng vôi sống hoặc axit sulfuric để làm chất hút ẩm. Bởi vì chỉ cần sơ suất một chút là máy chiếu phim có thể bị axit sulfuric và vôi sống ăn mòn và sẽ bị hư hỏng. Vì vậy cần tìm một chất hút ẩm vừa không có tính ăn mòn, vừa không độc, là những chất ở thể rắn có tính hút nước mạnh.

Nếu có lúc nào đó, bạn mở bao bì của một máy chiếu phim, hoặc túi đựng dược phẩm, máy móc quý, bạn sẽ thấy bên trong có những túi nhỏ bằng vải hoặc bằng giấy chứa đầy các hạt chất hút ẩm: đó là các hạt silica gel.

Người ta cho thủy tinh lỏng (có thành phần hóa học là natri silicat Na2SiO3) tác dụng với axit sẽ tạo thành axit silicxic (H2SiO3), cho sấy khô để đuổi nước ta sẽ nhận được các hạt rắn đục đó là silica gel. Các hạt silica gel thường có kích thước cỡ hạt đậu tương. Đây là những hạt rắn có nhiều lỗ nhỏ, tổng diện tích bề mặt của các lỗ nhỏ khá lớn nên có tác dụng hút nước mạnh. Silica gel có khả năng hút lượng nước đến gần 40% khối lượng chung. Dùng silica gel làm chất hút ẩm có nhiều ưu điểm: không mùi vị, không độc, không có tác dụng ăn mòn. Một đặc điểm quý giá nữa của silica gel là sau khi đã hấp phụ đủ nước chỉ cần đem sấy ở 120°C hoặc đem phơi nắng là có thể lại sử dụng để làm chất hút ẩm. Trong quá trình chế tạo silica gel nếu đem ngâm các hạt silica gel vào dung dịch muối cobalt chloride, ta có thể thu được các hạt silica gel có màu. Khi hạt silica gel có màu xanh là các hạt silica gel chưa hút nước, có thể dùng chúng làm chất hút ẩm. Khi hạt silica gel hút nước đến mức độ nào đó thì chúng sẽ biến thành màu đỏ, báo hiệu silica gel đã hút nhiều nước cần phải đem sấy, phơi khô các hạt chúng lại có màu xanh thì mới có thể dùng làm chất hút ẩm được. Nguyên do là khi cobalt chloride ở trạng thái không nước (trạng thái khan) sẽ có màu xanh. Sau khi hấp thụ nước, cobalt chloride sẽ trở thành trạng thái kết tinh với các phân tử nước có màu đỏ. Sau khi sấy ở nhiệt độ cao, nước kết tinh trong tinh thể cobalt chloride sẽ bị bay hơi hết và trở lại cobalt chloride khan và chúng lại có màu xanh. Như vậy nhìn vào màu của silica gel mà người ta biết liệu còn có thể dùng silica gel làm chất hút ẩm được không. Điều đó quả là tiện lợi.