Vochtgradiënten

Vochtgradiënten zijn ruimtelijke variaties in vochtgehalte of vochtpotentiaal binnen een materiaal of systeem. Ze ontstaan wanneer verschillende delen van een structuur uiteenlopende watercontent of potentiaal hebben, waardoor watertransport plaatsvindt van zones met hoger naar lager vochtpotentiaal. Dit gradient bepaalt hoe vocht zich door een stof verspreidt en hoe snel veranderingen in vochtgehalte optreden.

De belangrijkste mechanismen die vochtgradiënten veroorzaken of versterken, zijn diffusie van waterdamp, capillaire werking, verdamping aan oppervlakken en vochtopname of afgifte door de omgeving. Daarnaast spelen temperatuurverschillen en hygroscopische eigenschappen van het materiaal een rol. In bodems en planten is het vochtpotentiaal een cruciale drijver van transport en beschikbaarheid van water.

Meet- en modelleringsmethoden voor vochtgradiënten omvatten gravimetrie voor vochtinhoud, elektronische vochtmeters, tijd-domain reflectometrie (TDR) en capacitieve sensoren. Voor beeldvorming en 3D-kaarten worden soms NMR-imaging of computed tomography gebruikt. Modellering combineert vaak diffusie- en sorptie-evaporatieprocessen, met gebruik van Fick’s wetten, vochtirelaties (isatormodellen) en poriewetten (Darcy-achtig transport) om ruimtelijke vochtverdelingen te beschrijven.

Toepassingen en relevante contextën zijn onder meer bodemsysteemstudies (invloed op plantengroei en waterbeschikbaarheid), bouwmaterialen (vochtgradiënten kunnen kromtrek, scheurvorming en isolatieverlies veroorzaken), hout- en voedseltechnologie (droging, rijping en kwaliteit). Het beheersen van vochtgradiënten is essentieel bij droogprocessen, bewaaromstandigheden, constructie en preservatie van materialen en producten.

Zie ook concepten zoals vochttransport, vochtpotentiaal en hygroscopische eigenschappen.