ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энергия связи влаги с коллоидными капиллярнопористыми телами из "Теория сушки Издание 2" В последнее время работами М. Ф. Казанского и его учеников [Л. 18—19] на основе анализа термограмм сушки установлен ряд сингулярных точек, характеризующих различные формы связи влаги с капиллярнопористыми телами (рис. 1-4). По схеме М. Ф. Казанского вся влага разделяется на влагу физико-механической и физико-химической связи. К влаге физико-механической связи относятся три вида капиллярной влаги, два из которых представляют воду, различную по особым состояниям (капиллярному и стыковому) в грубых порах тела, а третий — капиллярную влагу микро-пор. Влага физико-химической связи может состоять из осмотической воды и двух видов адсорбированной влаги — влаги полимолекулярных и мо-номолекулярных слоев. [c.23] По величине и природе энергии связи следует различать четыре формы связи с дисперсными системами. [c.24] Различают воду, связанную в виде гидроксильных ионов, и воду молекулярных соединений типа кристаллогидратов, последняя связана значительно слабее первой. По величине давления диссоциации гидратов в зависимости от температуры можно рассчитать свободную энергию связи воды и теплоты нарушения связи, приняв за основу зависимость давления насыщенного пара свободной воды от температуры. [c.24] Адсорбционно связанная вода в основном представлена мономолекулярным слоем на внутренних и внешних поверхностях капиллярнопористого тела. Зависимость между равновесным влагосодержанием /р и влажностью воздуха ф приведена на рис. 1-6. [c.25] Необходимо различать изотермы адсорбции для гидрофильных, промежуточных и гидрофобных поверхностей. Это различие в основном связано с образованием краевого угла смачивания, его величиной или с непрерывным переходом от мономолеку-лярного адсорбционного слоя к пленке объемной жидкости (свободной воды). [c.25] А = ЯТ 1п4 = 3,47 10 эрг моль. [c.25] Точки /, 2, 3 соответствуют моментам образования насыщенного мономолекулярного слоя. [c.25] Величина равна объему связанной воды в процентах. При = = 3-10 сл1 и 100 VJ(Vi+ Vi) = 10 получим соответственно 2 г = 10 , 10-, 10 6, 10-8 см Si = б -10 , 6 -10, 6-10 , 6 -Ю mV m Ve = 0,018 0,18 1,8 18%. [c.25] Представление об энергии капиллярной связи дают следующие данные при 2г = 10 , 10 , 10 , 10 см А = 5,3-10 , 5,3-10 , 5,3 -10 , 5,3 -Ю эрг/моль. [c.26] Работами Н. Н. Федякина [Л. 84] было показано, что поверхностное натяжение и вязкость воды в капиллярах радиусом до 3,8Х см остаются такими же, как и для свободной воды. [c.26] Осмотический характер связи наиболее ярко выражен в разбавленных растворах, где в отличие от энергетического связывания воды химическими и молекулярными силами связь определяется величиной энтропии. Поэтому осмотически связанную воду можно считать энтропийно связанной. [c.26] Следовательно, небольшое понижение давления пара раствора (jt7 — р) указывает на наличие связанности воды, однако полная неспецифичность этого понижения или уменьшения величины Ф = p/pw = Voo указывает на неадсорбционный характер связи. [c.26] Эта величина не зависит от природы веществ, содержащихся в растворе, все характеристики такой связи зависят только от суммарной доли растворенных веществ или от молярной доли воды Удо в растворе (ущ = 1 — Vf,g) при условии Тоо 1, а - 0. [c.27] Соотношение (1-2-14) справедливо для идеального раствора, для которого изменение энтальпии равно нулю (АН — 0). Такой процесс всегда является эндотермическим, т. е. сопровождается поглощением теплоты растворения dQ = Т48. Отклонения от законов идеальных или предельно разбавленных растворов вызваны силами взаимодействия между частицами (молекулами или ионами) растворенных веществ. При этом взаимодействии происходит выделение тепла (экзотермический процесс), поскольку —АЯ = 0, если энергетический эффект превышает энтропийный. [c.27] Зависимость между давлением пара р осмотически связанной влаги и давлением пара чистой воды ро можно получить из формулы (1-1-20), если вместо Ар подставить Рос (Арж = —Рос), где рос — осмотическое давление. [c.27] Вернуться к основной статье