相對濕度和水蒸氣之間的差異

相對濕度發生器最常用於室溫附近的實驗，而水蒸氣應用則在較高溫度下進行。

當水被加熱到其沸點或更高時，水的聚集形式從液態變為氣態。然後它以水蒸氣（蒸汽）的形式存在。如果將此蒸汽引入任何類型的反應室或儀器，則稱為水蒸氣應用。

相反，在給定溫度下，每種氣體都可以運輸並包含一定量的水。這稱為濕度。以空氣為例，空氣中總是含有一定量的水，甚至低於水的沸點，這被定義為濕度等級或相對濕度。

濕度測量

濕度發生器的典型溫度範圍在室溫和 80°C 之間，可控制的相對濕度從 0.2% 到 98%。這可用於熱分析設備中的應用，例如膨脹計、差示掃描量熱儀或同步熱分析儀，尤其適用於食品、藥品、 建築材料或生物過程的分析。

這意味著，隨著大氣容量的變化，相同數量的水，或者更準確地說，空氣中的水蒸氣（克 H2O/千克空氣）轉化為不同的相對濕度水平，具體取決於溫度。該最大水量（容量）與溫度高度相關，從每立方米幾克（溫度低於 0°C 時）到 100°C 時每立方米約 600 克不等。

相對濕度

最常用的濕度測量方法是相對濕度。相對濕度可以簡單地定義為空氣中的水量相對於空氣在給定溫度下可以容納的飽和量乘以 100。相對濕度為 50% 的空氣包含它在給定溫度下可以容納的水蒸氣的一半特定的溫度。

如果相對濕度在 0.1% 和 100% 之間，水可以以水蒸氣的形式存在。如果達到 100% 的相對濕度並且環境空氣被冷卻，則超過露點（定義空氣在指定溫度下可以容納的最大水量）並且水從空氣中冷凝，在液態水的形式。

殘餘物是特定溫度下液態水和水蒸氣之間的平衡。另一方面，如果溫度升高到水的沸點（海平麵條件下為 100°C）以上，空氣中的水只能以水蒸氣的形式存在。

特別是關於地球上的生活條件，相對濕度的指示非常有幫助，因為哺乳動物（如人類）感到舒適的水蒸氣濃度範圍非常窄，可以用圖形表示相對濕度。

這導致了熱分析應用的兩個主要應用案例。第一個是溫度掃描應用程序，其中設置了室溫下定義的濕度水平，樣品（包括環境）將被加熱或冷卻到預設溫度。

在這種情況下，測量室內的水量保持不變，但相對濕度會隨著溫度的變化而變化。

另一種可能性是在等溫條件下進行測量，這允許在 0.2% 和 98% 相對濕度之間設置定義的恆定濕度水平。低於室溫的冷空氣只能保持非常有限的水蒸氣，並隨溫度降低。低於 0°C 的空氣不再含有水蒸氣。

（見上圖）。

一旦相對濕度高於露點（例如在冷卻過程中），水蒸氣就會凝結成濕氣，如果周圍溫度低於 0°C，它就會結冰。此過程需要更廣泛的硬件設備，例如用於高於室溫的樣品溫度的加熱傳輸線。

濕度發生器通過使氣體通過溫水並使其飽和來產生含有水蒸氣的氣氛。此後，通過使用露點傳感器將乾燥空氣添加到預定的相對濕度，將氣體調節到100% RH。可以使用額外的 MFC 或外部露點傳感器訂購載氣和成分的定製配置。