水分含量和水分活度：它們是什么？

訪問我們網站的許多人都會提出以下問題：

• “水分含量如何影響水分活度？”
• “水分含量與水分活度有何不同？”
• “我能從水分含量轉化為水分活度嗎？

我們網站上之前發表了很多關于水分活度的文章，現在希望澄清水分活度和水分含量之間的差異。鑒于這兩種測量都涉及與材料相連的水，我們必須首先了解產品中的水分含量。

簡而言之，水分含量或含水量是物質含有的水量。水可以以多種方式存在：

• 作為化學反應吸附
• 結合水合物吸收和形成
• 產物結構分子擴散
• 表面能結合
• 毛細管冷凝（形成溶液）
• 簡單的表層水

我相信這表明產品的水分是一個復雜的概念。

根據這種理解，這里有幾個簡單的定義。

            水分含量是指材料中含有多少水。

            水分活度是去指水從材料中揮發的難易程度。

有兩種基本的直接方法測量樣品中的水分含量。干燥失重通過加熱去除水分。Karl Fischer通過化學反應??以釋放水分。此外，有許多間接方法也可以測量水分含量，但必須參考直接測量。

通過使樣品在一定溫度下的密閉的腔體中達到平衡相對濕度來測量水分活度。在該溫度下自然釋放的水形成蒸汽并達到平衡。當產生的蒸汽壓達到穩定時，樣品中的水分和上方空氣的水分會達到動態平衡。

水分活度對于包裝尤其重要。高水分活度樣品放入密封容器時可能會釋放水分。然后，這種水分可以與細菌，霉菌和其他病原體發生反應，破壞產品特性并引發疾病。因此，了解水分活度非常重要。

相反，水分含量也很重要，因為它會影響物理/機械性能、產量、質構 - 通常還會影響材料的銷售價格。它也是控制生產過程可重復性的重要因素。 

我們如何將水分活度與水分含量聯系起來？這種關系因材料和溫度變化而異。

通過測量水分含量并測量許多不同水分含量和溫度下的水分活度，可以得到水分與水分活度的關系。鑒于需要測量水分含量和水分活度，該過程通常是繁瑣且耗時的。但是，現在也有儀器可以在幾天內自動完成測試。每次水分活度測量只需要5分鐘。此外，當材料在吸濕和解吸時，這些相關性是不同的。 

水分吸附等溫線是給定溫度下水分含量和水分活度的關系。雖然水分活度的增加幾乎總是伴隨著水分含量的增加，但這些等溫線是非線性的。因此，簡單的經驗法則轉換無效。

水分含量和水分活度之間的相關性可以通過單個產品的實驗測量收集來開發。然后，所得的水分吸附等溫線可用于預測給定產品的水活度和水分含量。對于繁瑣的數據開發過程沒有已知的替代方案。 

AquaLab作為專業的水分活度解決方案*，采用可溯源的鏡面冷凝露點方法，是ISO、AOAC和美國USP、FDA等推薦使用的方法，能夠在5分鐘內快速測量樣品的水分活度。目前有80%的用戶都選擇使用AquaLab水分活度儀。

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