Higroscopia

La higroscopía es el fenómeno de atraer y retener moléculas de agua a través de la absorción o adsorción del entorno circundante, que generalmente se encuentra a temperatura ambiente o normal. Si las moléculas de agua quedan suspendidas entre las moléculas de la sustancia, las sustancias adsorbentes pueden cambiar físicamente, por ejemplo, cambiando el volumen, el punto de ebullición, la viscosidad o alguna otra característica física o propiedad de la sustancia. Por ejemplo, un polvo higroscópico finamente disperso, como una sal, puede volverse grumoso con el tiempo debido a la acumulación de humedad del entorno circundante.

delicuescentes son lo suficientemente higroscópicos como para absorber tanta agua que se vuelven líquidos y forman una solución acuosa.

La higroscopia es esencial para muchas especies de plantas y animales' logro de la hidratación, nutrición, reproducción y/o dispersión de semillas. La evolución biológica creó soluciones higroscópicas para la recolección de agua, la resistencia a la tracción de los filamentos, la unión y el movimiento pasivo, soluciones naturales que se están considerando en la futura biomimética.

Etimología y pronunciación

La palabra higroscopia () utiliza formas combinadas de higro- y -scopia. A diferencia de cualquier otra palabra -scopy, ya no se refiere a un modo de visualización o imagen. Comenzó de esa manera, con la palabra higroscopio refiriéndose en la década de 1790 a los dispositivos de medición del nivel de humedad. Estos higroscopios utilizaban materiales, como ciertos pelos de animales, que cambiaban apreciablemente de forma y tamaño cuando se humedecían. Entonces se dijo que tales materiales eran higroscópicos porque eran adecuados para hacer un higroscopio. Eventualmente, sin embargo, la palabra higroscopio dejó de usarse para cualquier instrumento de este tipo en el uso moderno. Pero la palabra higroscópico (que tiende a retener la humedad) perduró, y por lo tanto también higroscopía (la capacidad de hacerlo). Hoy en día, un instrumento para medir la humedad se llama higrómetro (higro- + -metro).

Historia

La literatura sobre higroscopia temprana comenzó alrededor de 1880. Los estudios de Victor Jodin (Annales Agronomiques, octubre de 1897) se centraron en las propiedades biológicas de la higroscopicidad. Observó que las semillas de guisantes, tanto vivas como muertas (sin capacidad germinativa), respondían de manera similar a la humedad atmosférica, aumentando o disminuyendo su peso en relación con la variación higrométrica.

Marcellin Berthelot vio la higroscopicidad desde el punto de vista físico, un proceso físico-químico. El principio de reversibilidad de Berthelot, brevemente, que el agua seca del tejido vegetal podría restaurarse higroscópicamente, se publicó en "Recherches sur la desiccation des plantes et des fabrics végétaux; condiciones de equilibrio y de reversibilidad," (Annales de Chimie et de Physique, abril de 1903).

Léo Errera vio la higroscopicidad desde la perspectiva del físico y el químico. Sus memorias "Sur l'Hygroscopicité comme cause de l'action fisiologique à distance" (Recueil de l'lnstitut Botanique Léo Errera, Université de Bruxelles, tomo vi., 1906) proporcionó una definición de higroscopia que sigue siendo válida hasta el día de hoy. La higroscopia se exhibe en el sentido más completo, como se muestra

()a) en la condensación del vapor de agua del aire en la superficie fría de un vidrio;

()b) en la capilaridad del cabello, lana, algodón, afeitados de madera, etc.;

()c) en la inbibición de agua del aire por gelatina;

()d) en la delicencia de sal común;

()e) en la absorción de agua del aire por ácido sulfúrico concentrado;

()f) en el comportamiento de rápido".

Resumen

Aparato para la determinación de la higroscópicaidad del fertilizante, Laboratorio de Investigación Nitrógeno Fijo, ca. 1930

Las sustancias higroscópicas incluyen fibras de celulosa (como algodón y papel), azúcar, caramelo, miel, glicerol, etanol, madera, metanol, ácido sulfúrico, muchos fertilizantes químicos, muchas sales (como cloruro de calcio, bases como hidróxido de sodio, etc.).), y una amplia variedad de otras sustancias.

Si un compuesto se disuelve en agua, se considera hidrofílico.

El cloruro de zinc y el cloruro de calcio, así como el hidróxido de potasio y el hidróxido de sodio (y muchas sales diferentes), son tan higroscópicos que se disuelven fácilmente en el agua que absorben: esta propiedad se denomina delicuescencia. El ácido sulfúrico no solo es higroscópico en forma concentrada, sino que sus soluciones son higroscópicas hasta concentraciones del 10% v/vo inferiores. Un material higroscópico tenderá a humedecerse y endurecerse cuando se expone al aire húmedo (como la sal dentro de los saleros durante el clima húmedo).

Debido a su afinidad por la humedad atmosférica, los materiales higroscópicos deseables pueden requerir almacenamiento en contenedores sellados. Algunos materiales higroscópicos, por ejemplo, la sal marina y los sulfatos, se encuentran naturalmente en la atmósfera y sirven como semillas de nubes, núcleos de condensación de nubes (CCN). Al ser higroscópico, sus partículas microscópicas proporcionan una superficie atractiva para que el vapor de humedad se condense y forme gotas. Los esfuerzos humanos modernos para sembrar nubes comenzaron en 1946.

Cuando se agregan a los alimentos u otros materiales con el propósito expreso de mantener el contenido de humedad, los materiales higroscópicos se conocen como humectantes.

Los materiales y los compuestos exhiben diferentes propiedades higroscópicas, y esta diferencia puede generar efectos perjudiciales, como la concentración de tensiones en los materiales compuestos. El volumen de un material o compuesto en particular se ve afectado por la humedad ambiental y puede considerarse su coeficiente de expansión higroscópica (CHE) (también denominado CME, o coeficiente de expansión por humedad) o el coeficiente de contracción higroscópica (CHC), la diferencia entre los dos términos hay una diferencia en la convención de signos.

Pueden observarse diferencias en la higroscopía en las cubiertas de los libros de bolsillo laminados con plástico; a menudo, en un ambiente repentinamente húmedo, la cubierta del libro se enrollará y se separará del resto del libro. El lado no laminado de la cubierta absorbe más humedad que el lado laminado y aumenta de área, provocando una tensión que curva la cubierta hacia el lado laminado. Esto es similar a la función de la tira bimetálica de un termostato. Los higrómetros económicos de tipo dial hacen uso de este principio utilizando una tira enrollada. La delicuescencia es el proceso por el cual una sustancia absorbe humedad de la atmósfera hasta que se disuelve en el agua absorbida y forma una solución. La delicuescencia ocurre cuando la presión de vapor de la solución que se forma es menor que la presión parcial del vapor de agua en el aire.

Si bien aquí actúan fuerzas similares, es diferente de la atracción capilar, un proceso en el que el vidrio u otras sustancias sólidas atraen agua, pero no se modifican en el proceso (p. ej., las moléculas de agua no quedan suspendidas entre las moléculas de vidrio).).

Delicuescencia

La delicuescencia, al igual que la higroscopia, también se caracteriza por una fuerte afinidad por el agua y la tendencia a absorber la humedad de la atmósfera si se expone a ella. Sin embargo, a diferencia de la higroscopia, la delicuescencia implica absorber suficiente agua para formar una solución acuosa. La mayoría de los materiales delicuescentes son sales, que incluyen cloruro de calcio, cloruro de magnesio, cloruro de zinc, cloruro férrico, carnalita, carbonato de potasio, fosfato de potasio, citrato de amonio férrico, nitrato de amonio, hidróxido de potasio e hidróxido de sodio. Debido a su gran afinidad por el agua, estas sustancias se utilizan a menudo como desecantes, también una aplicación para los ácidos sulfúrico y fosfórico concentrados. Algunos compuestos delicuescentes se utilizan en la industria química para eliminar el agua producida por reacciones químicas (ver tubo de secado).

Biología

La higroscopia aparece tanto en el reino vegetal como en el animal, beneficiándose este último a través de la hidratación y la nutrición. Algunas especies de anfibios secretan una mucosidad higroscópica que recoge la humedad del aire. Las arañas constructoras de telarañas producen secreciones higroscópicas que conservan la adherencia y la fuerza de adhesión de sus telarañas. Una especie de reptil acuático es capaz de viajar más allá de las limitaciones acuáticas, hacia la tierra, debido a su tegumento higroscópico.

Las plantas se benefician de la higroscopia a través de la hidratación y la reproducción, como lo demuestran los ejemplos de evolución convergente. El movimiento higroscópico (movimiento activado higrométricamente) es parte integral de la fertilización, la liberación de semillas/esporas, la dispersión y la germinación. La frase "movimiento higroscópico" se originó en "Vorlesungen Über Pflanzenphysiologie" de 1904, traducido en 1907 como "Conferencias sobre fisiología vegetal" (Ludwig Jost y R.J. Harvey Gibson, Oxford, 1907). Cuando el movimiento se vuelve a mayor escala, los tejidos vegetales afectados se denominan coloquialmente higromorfos. La higromorfía es un mecanismo común de dispersión de semillas ya que el movimiento de los tejidos muertos responde a la variación higrométrica, p. liberación de esporas de los márgenes fértiles de Onoclea sensibilis. El movimiento ocurre cuando el tejido vegetal madura, muere y se seca, las paredes celulares se secan y se encogen; y también cuando la humedad rehidrata el tejido vegetal, las paredes celulares se agrandan, se expanden. La dirección de la fuerza resultante depende de la arquitectura del tejido y es capaz de producir movimientos de flexión, torsión o enrollamiento.

Ejemplos de hidratación higroscópica

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  Planta de aireTillandsia bulbosa)

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  La serpiente del archivo acuático (A. granulatus) con piel higroscópica, mostrada fuera del agua.

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  Una araña de orbe-weaverLarinioides cornutus) con hilos de captura recubiertos higroscópicos.

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  Rana de árbol de monos oxidadosPhyllomedusa sauvagii)

Las plantas de aire, una especie de Tillandsia, son epífitas que usan sus raíces degeneradas y no nutritivas para anclarse sobre rocas u otras plantas. Las hojas higroscópicas absorben la humedad necesaria de la humedad del aire. Las moléculas de agua recolectadas se transportan desde la superficie de las hojas a una red de almacenamiento interna a través de la presión osmótica con capacidad suficiente para los requisitos de crecimiento de la planta.

La culebra lima (Acrochordus granulatus), de una familia conocida como completamente acuática, tiene una piel higroscópica que le sirve como reservorio de agua, retardando la desecación, permitiéndole viajar fuera del agua.

Otro ejemplo es la seda de captura pegajosa que se encuentra en las telas de araña, p. de la araña tejedora de orbes (Larinioides cornutus). Esta araña, como es típico, cubre sus hilos con un hidrogel hecho a sí mismo, una mezcla agregada de glicoproteínas, compuestos orgánicos e inorgánicos de baja masa molecular (LMMC) y agua. Los LMMC son higroscópicos, al igual que el pegamento, sus propiedades de absorción de humedad utilizan la humedad ambiental para mantener la seda de captura suave y pegajosa.

La rana arborícola del mono ceroso (Phyllomedusa sauvagii) y la rana arborícola verde australiana (Litoria caerulea) se benefician de dos procesos de hidratación habilitados higroscópicamente; captación transcutánea de condensación en su piel y reducción de la pérdida de agua por evaporación debido a la barrera de película de agua condensada que cubre su piel. El volumen de condensación se ve reforzado por las secreciones higroscópicas que limpian a través de su piel granular.

Algunos sapos usan secreciones higroscópicas para reducir la pérdida de agua por evaporación, siendo Anaxyrus sp. un ejemplo. La secreción venenosa de su glándula parotoidea también incluye glicosaminoglicanos higroscópicos. Cuando el sapo limpia esta secreción protectora en su cuerpo, su piel se humedece con la humedad ambiental circundante, lo que se considera una ayuda para el equilibrio del agua.

Semillas de Trifolium pratense Al lado de un centavo estadounidense para escala.

Saguaro (Saguaro)Carnegiea gigantea) fruta higroscópica, humedad absorbiendo semilla

Trébol rojo y blanco (Trifolium pratense) y (Trifolium repens), lupino amarillo (Lupinus arboreus) y varios miembros de la La familia de las leguminosas tiene una válvula hiliar higroscópica (hilo) que controla los niveles de humedad del embrión de la semilla. El saguaro (Carnegiea gigantea), otra especie de eudicots, también tiene semillas higroscópicas que absorben hasta un 20% de humedad atmosférica, por peso. Funcionalmente, la válvula hiliar permite que el vapor de agua entre o salga para garantizar la viabilidad, mientras bloquea el agua líquida. Sin embargo, si los niveles de humedad aumentan gradualmente hasta un nivel lo suficientemente alto, la válvula hiliar permanece abierta, permitiendo el paso del agua líquida para la germinación. Fisiológicamente, las epidermis interna y externa tienen un control independiente de la válvula hiliar. La epidermis externa tiene células en forma de columna, dispuestas anularmente alrededor del hilio. Estas células de empalizada contraria, al ser higroscópicas, responden a la humedad externa hinchando y cerrando la válvula hiliar durante la alta humedad, evitando la absorción de agua en la semilla. Reversiblemente, se arrugan, abriendo la válvula durante la baja humedad, permitiendo que la semilla expulse el exceso de humedad. La epidermis interna, dentro del tegumento impermeable de la semilla, tiene células de epidermis en empalizada, una segunda capa higroscópica dispuesta anularmente en sintonía con el nivel de humedad del embrión. Existe una tensión de humedad entre las celdas empalizadas internas y externas. Para que el hilio se cierre, esta humedad debe superar un nivel mínimo (14-25% para estas especies). Mientras la válvula hiliar está abierta (es decir, baja humedad exterior) si la humedad aumenta repentinamente, la tensión de la humedad alcanza ese umbral protector y el hilio se cierra, impidiendo la entrada de humedad (agua líquida). Sin embargo, si la humedad exterior aumenta gradualmente, lo que implica condiciones de crecimiento adecuadas, el nivel de tensión de humedad no supera inmediatamente el umbral, manteniendo el hilio abierto y permitiendo la entrada gradual de humedad necesaria para la imbibición.

Ejemplos de propagación asistida por higroscópica

Típico del movimiento higroscópico son los tejidos vegetales con "células largas (columnares) paralelas de paredes gruesas muy juntas (que) responden expandiéndose longitudinalmente cuando se exponen a la humedad y encogiéndose cuando se secan (Reyssat et al., 2009)& #34;. La orientación de la celda, la estructura del patrón (anular, plana, bicapa o tricapa) y los efectos de la orientación de la celda de la superficie opuesta controlan la reacción higroscópica. Las encapsulaciones de semillas sensibles a la humedad dependen de que las válvulas se abran cuando se exponen a la humedad o al secado; las estructuras de tejido discontinuas proporcionan dichos puntos de ruptura predeterminados (suturas), a menudo implementados a través de un espesor de pared celular reducido o costuras dentro de estructuras de dos o tres capas. Las distribuciones graduadas que varían en densidad y/o orientación celular enfocan el movimiento higroscópico, frecuentemente observado como actuadores biológicos (una función de bisagra); p.ej. piñas (Pinus spp.), la planta de hielo (Aizoaceae spp.) y la arista de trigo (Triticum spp.), que se describen a continuación.

Ilustración botánica, Xerochrysum (Helichrysum) bracteatum; No.1- Capitulo [bracts, florets, stamens]

• Los arrays de células bicapas higroscópicos actúan como una bisagra de capitulo en algunas plantas, Xerochrysum bracteatum y Syngonanthus elegans ser ejemplos. La "flexión higroscópica de brácteas involucrales que rodean un capitulo... contribuye a la protección de flores y la polinización" y ayuda a la dispersión protegiendo delicados filamentos pappi de enredo o destrucción por precipitación, por ejemplo. Taraxacum (dandeliones). En la naturaleza estas brácteas involucrales tienen un ritmo diurnal. La cúpula de las brácteas higroscópicas se dobla hacia fuera exponiendo el capitulo (ver ilustración) durante el día, luego hacia adentro, cerrándolo por la noche, mientras la humedad relativa cambia en respuesta al cambio diario de temperatura. Los frenos son espeluznantes, la bisagra y la cuchilla compuesta de "células exclusivamente muertas (Nishikawa et al., 2008)", permitiendo que las brácteas activadas higroscópicamente funcionen desde la floración a través de dispersión achene. Fisiológicamente, la sección inferior de la bráctrica es fuente de la función similar a la bisagra, "comprada de tejido abaxial como el esclerenquima, parenquima y epidermis adaxial (tejido pétalo exterior)..." La composición de la pared celular es bastante uniforme pero sus células cambian gradualmente de orientación. La flexión higroscópica de la bráctrica se debe a las diferentes orientaciones celulares de sus epidermides interiores y exteriores, causando gradientes de fuerza adaxial-abaxial entre los lados opuestos que cambian con humedad; por lo tanto, la fuerza higrométrica agregada, en el unísono whorl, controla la apertura y cierre repetitivos del cauitulum.

• Algunos árboles y arbustos en las regiones propensas al fuego evolucionaron una dispersión higroscópica de dos etapas; una habilitación termo-sensible inicial (calor extremo o fuego), luego una liberación serotinosa de semillas higroresponsivas. Ejemplos son los frutos leñosos de Myrtaceae (por ejemplo. Eucalyptus species plurimae, Melaleuca spp.) y Proteaceae (por ejemplo. Hakea spp., Banksia spp., Xylomelum spp.) y los conos leñosos de Pinaceae (por ejemplo. Pinus spp.) y la familia del ciprés (Cupressaceae), por ejemplo la sequoia gigante (Sequoiadendron giganteum)). Típico en el pino de la hogueraPinus contorta), Eucalipto, y Banksia son encapsulaciones de semillas selladas con resina que requieren el calor del fuego para fundir físicamente la resina, permitiendo la liberación de semillas serotinosas. Tales encapsulaciones de semillas pueden "reducir pérdida de semillas o daños de granívoros, desicación y fuego (Moya et al., 2008; Talluto & Benkman, 2014; Lamont et al., 2016, 2020)." La similitud de las técnicas de dispersión de dos etapas entre diferentes clades, angiospermas y gimnospermas, "puede interpretarse como resultado de la evolución convergente (por ejemplo, Clarke et al., 2013)".

Banksia Attenuata cono con folículos abiertos

• • Banksia atenuata, típico de Banksia spp., tiene un folículo de simiente compuesto por una red de células higroscópicas bi-capa. El folículo leñoso es termoso-sensibilve, luego higroresponsivo; humedad serotinosa que abre la sutura ventral y expone la semilla cuando las condiciones de germinación son favorables. Fisiológicamente, las válvulas folículo sensibles al calor de Banksia spp. son sellados por una capa de cera (resina), liberada por altas temperaturas ambiente (fuego), "haciendo la apertura (por ejemplo Huss et al., 2018)". El mesocarp folículo consiste en paquetes de fibra ramificada de alta densidad; el endocarp, fibras paralelas de baja densidad. Una sutura es causada por movimientos higroscópicos diferenciales entre capas, sus estructuras microfibriles que tienen una gran disparidad de ángulo (ángulo microfibril (MFA) γ = 75–90°).

• • Escalas de cono de pino (Pinaceae spp.) emplea una bisagra higromorfa para su liberación de semillas. La fisiología implica una estructura bi-capada de células de paredes gruesas muy largas y paralelas. Las alineaciones de fibra dentro de capas no son uniformes, variable longitudinalmente, produciendo diferentes ángulos microfibriles (MFA) de 30° y 74° entre capas sobre el lapso de la escala. La región de mayor MFA, el nudillo de bisagra, es una pequeña región cerca de la escala y midrib (mango central). En el pino maduro coneve la capa externa de escala es el tejido controlador, sus células largas de paredes gruesas que responden longitudinalmente a la humedad ambiental. La distorsión ocurre en la región del nudillo mientras el movimiento de la capa externa supera la capa interna más pasiva, obligando a la escala a doblarse o flex. El resto de la escala es higroscópicamente pasiva, aunque amplifica el desplazamiento del ápice por longitud y geométricamente; por ejemplo, doblar la escala cerrada con hidratación o flexión abierta con semilla de deshidratación que libera.

Taraxacum officinale capitulo y achene [seed-beak-apical plate-pappus]

• Plantas de floración de los Asteraceae familia tienen dispersión higroscópicamente influenciada, coordinando anemochory (dispersión de viento) con condiciones ambientales favorables, comunes en A. géneros Erigeron, Leontodon, Senecio, Sonchus y Taraxacum. Por ejemplo, el pappus que permite volar el aquene de diente común sufre morfología binaria (abierto o cerrado) de sus filamentos similares a un silbido, al unísono con respuestas acordes de los achenes restantes. El movimiento Pappus se controla a través de un actuador higroscópico en la placa apical, en la parte superior del pico, el lacus para todos los filamentos del achene. La alta humedad hace que cada pappus se cierre, contratando su estructura radial, reduciendo su área y la probabilidad de dispersión de corriente eólica. Para cualquier achene que sea liberado, la dinámica de vuelo de la pappus reducida limita dramáticamente el rango de dispersión. La capacidad de respuesta del actuador higroscópico a los cambios en la humedad relativa (RH) es predecible, repetible; por ejemplo, el pappi de centaurea imperialis permanecer cerrado a ≥ 78% RH y abrir completamente a ≤ 75% RH. Durante condiciones de humedad más favorables, el pappi se expande completamente y se vuelve a habilitar la corriente de viento.

Árbol de orquídeaBauhinia variegata) vainas de semillas

• El árbol de la orquídeaBauhinia variegata) depende de torsión higro-responsiva para su dispersión. Su vaina de semilla contiene dos capas de fibra de esclerenquima higroscópica, casi ortogonal, uniéndose a las válvulas. Durante la deshidratación, el gran ángulo microfibril de 90° entre capas endocarp, combinado con doble contracción lateral, resulta en pares helicoidales opuestos que fuerzan una sutura en el punto más débil, las válvulas de caso de semilla; su apertura libera semilla.

Ruschia sp. ()Aizoaceae) flores y cápsulas de semillas multietapa

• Algunas plantas sincronizan la apertura de su cápsula de semillas maduras con precipitaciones activas-higrochasy. Esta técnica de dispersión se observa con frecuencia en las regiones áridas del África meridional y oriental, el desierto israelí, partes de América del Norte y Somalia, y se cree evolucionado para ofrecer mayores tasas de supervivencia en los alrededores áridos. Hygrochasy es comúnmente asociado con la familia Aizoaceae spp., la planta de hielo, como el 98% de su especie utiliza la deshidratación post-estado; dicha dispersión también se observa en la familia Plantaginaceae con la Verónica alpina de Nueva Zelanda, evolucionando en los últimos 9Myr. Común a todas las cápsulas de semillas son ceels higroscópicos triangulares (valves) arreglados circunferencialmente que cubren sus semillas. Estas válvulas protectoras se abren mecánicamente sólo cuando se hidrata con agua líquida. Cada barril (5 para Delosperma nakurense (Engl.) Herre) está compuesto por tejido de celosía celulósica que se hincha con hidratación, abriendo en cuestión de minutos. Las células agrandadas fuerza enderezamiento de un pliegue desicado inherente en la quilla, la bisagra higroscópica, cerca de la unión del quilla con el perímetro de la cápsula. Completamente abierto, el quilla gira más de 150°, hacia arriba y hacia atrás, exponiendo compartimentos de semillas, uno debajo de cada válvula, separado por septa, todo descansando sobre el piso de la cápsula. Las semillas son visibles, pero restringidas por el anillo tipo taza creado por las quillas que rodean. El requisito final para la dispersión es la precipitación, o la humedad suficiente, para arrancar la semilla de esta barrera, llamada coloquialmente la copa de salpicadura. La semilla que desborda o brota de la copa se dispersa al suelo cercano. Cualquier semilla restante se conservará cuando los keels descifran, higroscópicamente se encojan, y se restablezcan a su estado natural plegado y cerrado. El proceso higromorfo es reversible, repetible; semillas descuidadas que tienen una oportunidad de dispersión posterior a través de futuras precipitaciones.

La cigüeña comúnCicutarium de Erodium) achenes con toldos coiled

Needle-and ThreadHesperostipa comata) seedbuds

• Las semillas de algunas hierbas florecientes y hierbas tienen apéndices higroscópicos que se doblan con cambios de humedad, lo que les permite dispersarse sobre el suelo. El toldo empuje (o giro) cuando la semilla es liberada, su movimiento depende de la fisiología vegetal. Los cambios higrométricos posteriores hacen que los movimientos se repitan, empujen (o retornen), empujando la semilla al suelo.

Dos. angiospermae las familias tienen métodos similares de dispersión, aunque el método de aplicación varía dentro de la familia: Geraniaceae los ejemplos de familia son la cigüeña común (Cicutarium de Erodium) y geranios (Pelargonium sp.); Poaceae familia, aguja y pan (Hesperostipa comata) y trigo (Triticum spp.). Todos confían en una fisiología de células higroscópicas de fibra paralela bicapa para controlar el movimiento del toldo para la dispersión y el auto-buro de las semillas. La alineación de fibriles de celulosa en la pared celular controladora del toldo determina la dirección del movimiento. Si las alineaciones de fibra se inclinan, la ventilación no paralela, se desarrolla un helix y el movimiento del toldo se vuelve retorcido (retorno) en lugar de doblar; por ejemplo, la cola se produce en los toldos de Erodium, y Hesperostipa.

• Algunas plantas utilizan movimientos higroscópicos para Ballochory (auto-dispersal), balistas activos expulsando por la fuerza sus semillas; por ejemplo, especies de geranio, violeta, ardilla de madera, avella de brujas, no-me-to (Impatiens), y acanto. Rupturing of the Bauhinia purpurea seed pod reportedly propels its seed up to 15 metres distance.

Propiedades de ingeniería

Calidades higroscópicas de diversos materiales ilustrados en forma gráfica; humedad relativa en el eje X y contenido de humedad en el eje Y.

Higroscopicidad es un término general que se utiliza para describir la capacidad de un material para absorber la humedad del medio ambiente. No existe una definición cuantitativa estándar de higroscopicidad, por lo que generalmente la calificación de higroscópico y no higroscópico se determina caso por caso. Por ejemplo, los productos farmacéuticos que absorben más del 5 % en masa, entre 40 y 90 % de humedad relativa a 25 °C, se describen como higroscópicos, mientras que los materiales que absorben menos del 1 %, en las mismas condiciones, se consideran no higroscópico.

La cantidad de humedad que retienen los materiales higroscópicos suele ser proporcional a la humedad relativa. Las tablas que contienen esta información se pueden encontrar en muchos manuales de ingeniería y también están disponibles a través de proveedores de diversos materiales y productos químicos.

La higroscopia también juega un papel importante en la ingeniería de materiales plásticos. Algunos plásticos, p. gramo. nylon, son higroscópicos mientras que otros no lo son.

Polímeros

Muchos polímeros de ingeniería son higroscópicos, incluidos el nailon, el ABS, el policarbonato, la celulosa, la carboximetilcelulosa y el poli(metacrilato de metilo) (PMMA, plexiglás, perspex).

Otros polímeros, como el polietileno y el poliestireno, normalmente no absorben mucha humedad, pero pueden transportar una cantidad significativa de humedad en su superficie cuando se exponen al agua líquida.

El nailon tipo 6 (una poliamida) puede absorber hasta el 9,5 % de su peso en humedad.

Aplicaciones en panadería

El uso de diferentes sustancias' Las propiedades higroscópicas en el horneado se utilizan a menudo para lograr diferencias en el contenido de humedad y, por lo tanto, en la textura crujiente. Se utilizan diferentes variedades de azúcares en diferentes cantidades para producir una galleta crocante y crocante (Reino Unido: biscuit) en comparación con un pastel suave y masticable. Los azúcares como la miel, el azúcar moreno y la melaza son ejemplos de edulcorantes que se usan para crear pasteles más húmedos y masticables.